Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Лебедев И.В. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 10

Кристаллизация из растворов в химической промышленности - Лебедев И.В.

Лебедев И.В., Эльцуфен М.И., Коган В.В. Кристаллизация из растворов в химической промышленности — М.: Химия , 1986. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): kristalizaciyaizrastvorov1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 123 >> Следующая

В заключение укажем, что изоморфные соли необходимо отличать от двойных солей, молекула которых состоит из двух (или больше) молекул отдельных солей, например глазерит Na2S04 • 3K2SO4 или карналлит КС1 • MgCb • 6Н20. В противоположность смешанным кристаллам количественное отношение обоих веществ в двойной соли является молекулярно-кратным и строго постоянным. При кристаллизации таких солей образуются кристаллы постоянного состава.
3. Полиморфизм
Явление полиморфизма состоит в том, что в зависимости от термодинамических условий (температуры, давления и др.) одно и то же вещество может образовать разные по симметрии и форме кристаллы. Эти формы, называемые полиморфными разновидностями или модификациями, принято обозначать а, р, у и т. д. Причем а обычно относится к модификации, стабильной при наиболее низкой температуре.
На фазовой диаграмме для каждой полиморфной модификации имеется своя область существования; переход одной модификации в другую связан со скачкообразным изменением свойств (плотности, твердости, электропроводности и т. п.) и сопровождается тепловым эффектом.
Явление полиморфизма объясняется возможностью деформации и изменения ионных (атомных) сфер по величине при изме-
рении термодинамических параметров. В зависимости от степени деформированностл ионные (или атомные) сферы могут и группироваться по-разному, образуя различные кристаллические структуры.
Явление полиморфизма чрезвычайно распространено в природе и наблюдается как у элементов, так и у сложных соединений.
Полиморфизм элементов называют аллотропией. Типичными примерами могут служить модификации серы (ромбическая a-сера, моноклинная fi-cepa и др.), две кристаллические формы углерода (графит и алмаз), три модификации фосфора (желтый, красный и черный), две разновидности олова (белое и серое) и др.
Полиморфизм химических соединений можно наблюдать на примере углекислого кальция СаС03, который кристаллизуется в тригональной и ромбической сингониях; иодистого серебра Agl, имеющего три полиморфные модификации; иодида ртути Hgl2, кристаллизующегося при комнатной температуре в виде желтых ромбических кристаллов и переходящего с повышением температуры в красную тетрагональную модификацию, и т. д.
При кристаллизации солей из растворов выделение кристаллов различных полиморфных модификаций связано главным образом с изменением температурных условий или состава растворителя.
В химической технологии в ряде случаев приходится учитывать явление полиморфизма для получения вещества в виде кристаллов определенного строения, а следовательно, и определенных физико-химических свойств. Так, азотнокислый аммоний NH4NO3 имеет пять полиморфных модификаций: при температуре выше 125,2° С он кристаллизуется в тетрагональной системе (I); в интервале от 125,2 до 84,2° С устойчива тригональная модификация (II); в интервале от 84,2 до 32,3°С — (5-ром-бическая (III); в интервале от 32,3 до —18° С — а-ромбиче-ская (IV) и ниже —18°С—тетрагональная (V). При изменении температуры кристаллы NH4N03 могут переходить из одной модификации в другую с изменением объема. Так, при переходе от (II) модификации к (III) и от (IV) к (V) объем кристаллического продукта существенно увеличивается [35], затрудняя его переработку и хранение (при увеличении объема кристаллы разрывают не только бумажные мешки, но и металлические барабаны). Сушка кристаллов также должна производиться в определенном температурном интервале, чтобы избежать их самоизмельчения при достижении температуры перехода.
От полиморфизма следует отличать явление энантиомор-физма, которое заключается в способности некоторых кристаллов существовать в правой и левой модификациях. Характерной особенностью этих модификаций является совмещение друг 35
а*
Рис. 21. Левый (а) и правый (б) кристаллы MgS04 • 7Н20.
Р I п
/7 Р
а
6
с другом по типу зеркального отражения. В качестве иллюстрации на рис. 21 приведены энантиоморфные формы MgS04 • 7Н20.
Свойством энантиоморфизма обладают кристаллы, для которых характерны только простые оси симметрии (отсутствуют инверсионные оси, плоскости симметрии, а также центр симметрии).
4. Растворимость
Все твердые вещества обладают способностью в той или иной степени растворяться в различных жидкостях (растворителях). Наиболее распространенным техническим растворителем является вода вследствие малой стоимости, безвредности и безопасности в обращении. В некоторых случаях, главным образом в технологии органических веществ, используются и другие растворители — различные спирты и эфиры, сероуглерод, бензол, дихлорэтан и т. д. В нефтеперерабатывающей промышленности часто используют комбинированные растворители из двух-трех компонентов, так как при этом легче обеспечить растворимость отдельных компонентов смеси, разделяемой кристаллизацией. В отличие от воды органические растворители характеризуются большей стоимостью и требуют особой осторожности в работе вследствие токсичности, взрыво- и пожароопасности. В дальнейшем речь будет идти главным образом
о водных растворах различных веществ.
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 123 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed