Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Степин Б.Д. -> "Методы получения особо чистых неорганических веществ" -> 40

Методы получения особо чистых неорганических веществ - Степин Б.Д.

Степин Б.Д., Горштейн И.Д., Блюм Г.З., Курдюнов Г.М., Оглоблина И.П. Методы получения особо чистых неорганических веществ — И.: «Химия», 1969. — 480 c.
Скачать (прямая ссылка): osobo-chistye.djvu
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 199 >> Следующая

Совершенно другие результаты были получены в некоторых опытах ИРЕА, когда кристаллы после фильтрования на воронке Бюхнера отжимали под прессом в пакете из фильтровальной бумаги, чтобы дополнительно удалить включения маточного раствора. Затем кристаллы промывали водой и повторно отжимали после фильтрования. При таком методе отделения кристаллов от маточного раствора и промывной жидкости очистка кристаллов щавелевой кислоты от примеси хлор-иона получалась 750-кратной при кристаллизации без перемешивания против 300-кратной при кристаллизации в условиях энергичного перемешивания [37]. Для коэффициентов очистки калийной селитры от примеси Ее получались соответственно величины коэффициентов очистки кристаллов 800 и 500.
Таким образом, в этих случаях эффект очистки кристаллов при кристаллизации без перемешивания получается даже несколько более высоким, чем при кристаллизации с перемешиванием. Объясняется это тем, что кроме степени агрегирования кристаллов в процессе кристаллизации имеет большое значение возможность их дробления в процессе отделения от маточного раствора. Этим в значительной мере объясняется
7 Зак. 114
97
резкое повышение эффекта промывки кристаллов при их последующем отжатии под прессом. Аналогичное явление, способствующее улучшению очистки при промывке, должно наблюдаться при центрифугировании кристаллов. Наконец, следует отметить, что в наших опытах по кристаллизации хлорокиси циркония из растворов в 18%-ной соляной кислоте с фильтрованием кристаллов на воронке Бюхнера (без последующего отжатия под прессом) и с последующим их промыванием 25%-ной соляной кислотой эффект очистки кристаллов от примесей Р'е2+, Со и других получался при спокойной кристаллизации значительно выше, чем в условиях энергичного перемешивания. В этих случаях при кристаллизации без перемешивания твердая фаза выделялась' почти в виде монокристаллических образований, в отличие от предыдущих систем, где при кристаллизации в аналогичных условиях происходило образование агрегатов, легко разрушаемых дроблением.
Фракционирование изоморфных примесей
при „равновесной" кристаллизации
методом изотермического испарения растворителя
или методом приливания второго растворителя [2, 3]
При рассмотрении различных вариантов проведения процессов кристаллизации одной из основных задач является выяснение конечных эффектов фракционирования изоморфных микропримесей, характеризуемых, в первую очередь, величиной практического «объемного» коэффициента сокристаллизации о. Эта величина — функция дифференциальных коэффициентов сокристаллизации X, характеризующих фракционирование в каждый отдельный момент процесса кристаллизации. Кроме того, на величину опракт могут оказывать влияние явления рекристаллизации твердой фазы.
Рассмотрим сначала наиболее простой вариант — кристаллизацию путем медленного изотермического «равновесного» испарения растворителя при энергичном перемешивании. Речь будет идти в дальнейшем только об истинно изоморфных примесях, для которых механизм образования твердого раствора с основным веществом можно считать вполне выясненным.
Обозначим общее содержание основного вещества в маточном растворе в любой данный момент через п, микропримеси через т. Изменение этих величин за элемент времени будут йп и йт; количества, перешедшие в поверхностный слой твердой фазы, соответственно йт и йп. Имеем тогда дифференциальное уравнение фракционирования Дернера—Хоскинса [67]:
98
Этому уравнению можно придать вид: й 1п т = Аравн^ 1п п. Так как в нашем случае величина АраВн является постоянной, то интегрирование приводит к конечной формуле (логарифмическая зависимость Дернера—Хоскинса)
1§^- = *равн18 7Г (П1.50)
где П\ и т 1 — начальные содержания основного вещества и примеси в маточном растворе; п2 и т2 — соответственно конечные содержания.
Величина коэффициента перехода основного вещества в твердую фазу (степени кристаллизации основного вещества) при конечных условиях кристаллизации в долях определяется выражением:
Соответственно для степени перехода микропримеси в твердую фазу имеем:
Принимаем во внимание, что величина практического «объемного» коэффициента сокристаллизации микропримеси при конечных условиях кристаллизации может быть выражена таким образом:
Дпракт = -т4|-:Т^Г (Ш'51)
В результате получаем две основные формулы:
(1_Р) = (1_а)?-равн (III. 52)
С1 — аї равн
Дпракт= —\- (1-а) (III. 53)
Рассматривая табл. 3, иллюстрирующую зависимость ?)практ от храни и а, можно прийти к следующим выводам.
1. Если іравн (равная величине оравн) для данной системы меньше единицы, то опракт для конечных условий кристаллизации меньше величины Аравн, но это снижение мало чувствительно к изменению степени кристаллизации основного вещества при конечных условиях кристаллизации а. Лишь в тех случаях, когда степень выделения основного вещества в твердую фазу приближается к единице, наблюдается значительное снижение 0практ в сравнении с «объемным» равновесным коэффициентом сокристаллизации оравн.
2. Если Аравн (соответственно оравн) больше единицы, то
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 199 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed