Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ВОПРОС 2. СТАТИКА ПРОЦЕССА

Твердые вещества в зависимости от того, как меняется их ра­створимость с повышением температуры, могут обладать «поло­жительной» или «отрицательной» растворимостью. Если раство­римость увеличивается с повышением температуры, такие веще­ства обладают «положительной» растворимостью, если снижается, говорят об «отрицательной» растворимости вещества в данном ра­створителе.

Раствор, находящийся в равновесии с твердой фазой при дан­ной температуре, называют насыщенным. В таких растворах твердое вещество и раствор находятся в динамическом равнове­сии, характеризующемся тем, что в единицу времени количество частиц, растворяющихся из кристаллов и переходящих в раствор, равно числу частиц, кристаллизующихся в растворе и переходя­щих в твердую фазу.

Пересыщенными называются такие растворы, в которых концентрация растворенного вещества больше его растворимости. Пересыщенные растворы неустойчивы, легко переходят в насы­щенные. При таком переходе из пересыщенных растворов выпа­дает твердая фаза.

Поведение растворов с изменением их температуры характери­зуется диаграммами состояния растворов (рис.1). Растворы при концентрациях, соответствующих лабильной области, крис­таллизуются очень быстро, а растворы при концентрациях, соот­ветствующих метастабильной области, кристаллизуются сравни­тельно медленно в зависимости от температуры раствора, скорос­ти отвода теплоты или скорости испарения растворителя, переме­шивания и других факторов.

Рис. 1. Диаграммы состояния растворов:

1—1 — кривая растворимости; 2—2 — граница метастабильной области; А —область лабильных растворов; 5—об­ласть метастабильных растворов; В — область стабильных растворов

Для растворов веществ, зависимость которых от температуры выражена неяр­ко, переход в область пересыщенных ра­створов происходит только при очень значительном снижении температуры.

При изменении температуры от t₂ до t₁ количество выпавшей из раствора твердой фазы невелико и пропорционально изменению концентрации раствора у_х - у´_о.

Пересыщение раствора может быть достигнуто и при постоян­ной температуре h путем удаления части растворителя. При этом из раствора выпадает часть твердой фазы, пропорциональная раз­ности концентраций у´´_х-у_о. Следовательно, кристаллизацию та­ких растворов можно провести как понижением температуры ра­створа, так и путем удаления части растворителя.

Для веществ с ярко выраженной зависимостью растворимости от температуры оптимальным методом кристаллизации является понижение температуры.

Если растворимость вещества не изменяется с повышением температуры, то кристаллизация осуществляется путем удаления растворителя.