ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процесс охлаждения по треугольной диаграмме растворимости из "Графические расчеты в технологии минеральных веществ Издание 2" Рассмотрим на треугольной политермной диаграмме растворимости тройной системы процесс охлаждения ненасыщенного раствора М солей АМ и ВМ. [c.137] Нанесем состав раствора Ж на объемную политерму (рис. 41). Тогда на вертикальной проекции фигуративная точка системы изобразится точкой М , а на горизонтальной проекции—точкой М (рис. 42). [c.137] При охлаждении раствора фигуративная точка системы М на объемной политерме будет опускаться по линии М М и соответственно на вертикальной проекции—по линии м м1 горизонтальная проекция фигуративной точки системы остается неподвижной, так как она находится в основании проектирующего перпендикуляра, вдоль которого перемещается фигуративная точка системы. [c.137] На вертикальной проекции точка Ж начала кристаллизации соли ВМ находится на пересечении вертикали М М с температурной горизонталью, отвечающей началу выделения твердой фазы. [c.137] При дальнейшем охлаждении раствора, сопровождающемся кристаллизацией соли ВМ, фигуративная точка системы будет опускаться вниз на пространственной диаграмм е и вертикальной проекции и останется на месте на горизонтальной проекции (точка М), а фигуративная точка жидкой фазы на пространствен- ной диаграмме начнет перемещаться по поверхности насыщения соли ВМ. [c.137] Перемещение фигуративной точки жидкой фазы будет происходить по линии, для которой соотношение между двумя другими компонентами тройной смеси, не выпадающими из раствора (соль АМ и вода), остается постоянным. Такому условию отвечают точки пересечения поверхности насыщения соли ВМ с вертикальной плоскостью, проходящей через ребро кристаллизующейся соли СС и фигуративную точку системы М2. [c.137] Точка С на горизонтальной проекции представляет полюс кристаллизации соли ВМ, а прямая СМЬ—луч кристаллизации соли ВМ. [c.138] Фигуративная точка жидкой фазы, по мере охлаждения раствора, будет перемещаться на горизонтальной проекции по лучу кристаллизации С от точки М к точке . [c.138] Фигуративная точка твердой фазы на вертикальной проекции перемещается, по мере охлаждения раствора, вниз по ребру С С от точки 5 к точке а на горизонтальной проекции остается неподвижной в полюсе кристаллизующейся соли ВМ (точка С). [c.138] По правилу соединительной прямой в каждый момент процесса фигуративные точки системы, жидкой и твердой фаз будут находиться на одной прямой в горизонтальной плоскости. Если, например, точка системы находится в положении 6, то точка жидкой фазы—в положении 3, а точка твердой фазы—в положении 7. [c.138] Вид кривой РЬ на вертикальной проекции зависит от конфигурации пространственной поверхности насыщения кристаллизующейся соли ВМ [IV). Если эта поверхность может быть принята за плоскость, то путь кристаллизации окажется прямой линией, проходящей через точки Р, М , Ь . [c.138] Если поверхность насыщения V значительно отличается от плоскости, то путь кристаллизации в вертикальной проекции определяется специальным геометрическим построением. [c.138] Для этого наносят на горизонтальной проекции по экспериментальным данным температурные горизонтали 1, 2, 3, 4, 5 (рис. 42). Отметив на вертикальной и горизонтальной проекциях положение фигуративной точки начального раствора М и соответственно М, проводят на горизонтальной проекции луч кристаллизации а через точки С и УИ и отмечают точки пересечения этого луча с температурными горизонталями (точки 1, 2, 3, 4, 5). [c.138] Из этих точек проводят вертикальные линии перпендикулярно к линии СВ и откладывают на них отрезки, длина которых в принятом масштабе температур равна темнератзфе, отвечающей каждой температурной горизонтали 1, 2, 3, 4, о. [c.138] По достижении температуры д фигуративная точка жидкой фазы попадет в точку I (А), расположенную на кривой совместной кристаллизации солей ВМ и АМ с этого момента начнется кристаллизация двух солей ВМ и АМ. [c.139] На пространственной диаграмме путь кристаллизации пойдет по кривой насыщения двумя солями от точки Ь к криогидратной точке О, на горизонтальной проекции—по кривой Ю, на вертикальной проекции—по кривой О . [c.139] По мере охлаждения системы от температуры до и совместной кристаллизации двух солей ВМ и АМ фигуративная точка системы на вертикальной проекции передвигается от М к М , а фигуративная точка твердой фазы перемещается уже не по ребру С С, а по линии, лежащей на грани С СВВ. Путь движения фигуративной точки твердой фазы на горизонтальной проекции изобразится отрезком С5д на стороне треугольника ВС и будет направлен от точки С к точке В. Фигуративная точка твердой фазы остается все время на одной прямой с точкой системы М и точкой жидкой фазы (прямые С1, 8е, 8 0). [c.139] Графическое изображение и расчет процесса кристаллизации при охлаждении значительно упрощаются, когда заранее заданы температуры начала и конца кристаллизации твердой фазы. В этом случае на треугольную диаграмму растворимости наносятся две изотермы, соответствующие указанным температурам. Такая диаграмма для системы КС1—Na l—НаО при 10 и 100° изображена на рис. 52. [c.140] Нели задан начальный состав раствора (например точка С на изотерме 100°, то мы можем найти состав конечного раствора после охлаждения до 10°. Для этого проводим луч кристаллизации хлооистого калия через точку j до пересечения его с изотермой 10° в точке Е. Это и будет состав конечного раствора в том случае, если точки g и Я изображают растворы, насыщенные одной и той же солью. В данном случае при охлаждении раствора g от 100 до 10° в осадок выпадает только хлористый калий. [c.140] Вернуться к основной статье