Most chemical compounds, dissolved

Most chemical compounds, dissolved in most solvents, show the so-called direct solubility that is, the solubility threshold increases with temperature.


Solubility of the system Na2SO4 – H2O
So, whenever the conditions are favourable, crystal formation results from simply cooling the solution. Here cooling is a relative term: austenite crystals in a steel form well above 1000 °C. An example of this crystallization process is the production of Glauber's salt, a crystalline form of sodium sulfate. In the diagram, where equilibrium temperature is on the x-axis and equilibrium concentration (as mass percent of solute in saturated solution) in y-axis, it is clear that sulfate solubility quickly decreases below 32.5 °C. Assuming a saturated solution at 30 °C, by cooling it to 0 °C (note that this is possible thanks to the freezing-point depression), the precipitation of a mass of sulfate occurs corresponding to the change in solubility from 29% (equilibrium value at 30 °C) to approximately 4.5% (at 0 °C) – actually a larger crystal mass is precipitated, since sulfate entrains hydration water, and this has the side effect of increasing the final concentration.

There are of course limitation in the use of cooling crystallization:

Many solutes precipitate in hydrate form at low temperatures: in the previous example this is acceptable, and even useful, but it may be detrimental when, for example, the mass of water of hydration to reach a stable hydrate crystallization form is more than the available water: a single block of hydrate solute will be formed – this occurs in the case of calcium chloride);
Maximum supersaturation will take place in the coldest points. These may be the heat exchanger tubes which are sensitive to scaling, and heat exchange may be greatly reduced or discontinued;
A decrease in temperature usually implies an increase of the viscosity of a solution. Too high a viscosity may give hydraulic problems, and the laminar flow thus created may affect the crystallization dynamics.
It is of course not applicable to compounds having reverse solubility, a term to indicate that solubility increases with temperature decrease (an example occurs with sodium sulfate where solubility is reversed above 32.5 °C).
Cooling crystallizers[edit]

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สารประกอบทางเคมีมากที่สุด ละลายในส่วนใหญ่หรือสารทำละลาย ละลายโดยตรงเรียกว่าที่แสดง ขีดจำกัดการละลายเพิ่มขึ้นกับอุณหภูมิละลายของระบบ Na2SO4-H2Oดังนั้น เมื่อใดก็ ตามที่เงื่อนไขดี ผู้แต่งคริสตัลผลจากเย็นเพียงโซลูชัน ทำความเย็นที่นี่เป็นญาติ: austenite ผลึกในรูปแบบเหล็กกันเหนือ 1000 องศาเซลเซียส ตัวอย่างของกระบวนการตกผลึกนี้มีการผลิตเกลือของ Glauber ฟอร์มผลึกของโซเดียมซัลเฟต ในไดอะแกรม ที่อุณหภูมิสมดุลอยู่บนแกน x และสมดุลความเข้มข้นเป็นร้อยละมวลของตัวถูกละลายในโซลูชันอิ่มตัว) ในแกน y เป็นที่ชัดเจนว่า ซัลเฟตละลายอย่างรวดเร็วลดลงต่ำกว่า 32.5 องศาเซลเซียส สมมติวิธีอิ่มตัวที่ 30 ° C จากเย็นถึง 0 ° C (หมายเหตุที่ว่า นี้จะขอบคุณไปซึมเศร้าจุดเยือกแข็ง), ฝนของมวลของซัลเฟตเกิดขึ้นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงในละลายจาก 29% (ค่าสมดุลที่ 30 ° C) ประมาณ 4.5% (ที่ 0 ° C) – จริงคริสตัลขนาดใหญ่มวลเป็นตะกอน เนื่องจากซัลเฟต entrains น้ำไล่น้ำ และมีผลข้างเคียงของการเพิ่มความเข้มข้นสุดท้ายแน่นอนมีข้อจำกัดในการใช้ความเย็นตกผลึก:Solutes ใน precipitate ในฟอร์มผับ/เลาจน์ที่อุณหภูมิต่ำ: ในตัวอย่าง นี้จะยอมรับได้ และมีประโยชน์แม้ แต่อาจมีผลดีเมื่อ เช่น ฝูงไล่น้ำของน้ำถึงฟอร์มตกผลึกผับ/เลาจน์มีเสถียรภาพเป็นมากกว่าน้ำว่าง: บล็อกของผับ/เลาจน์ตัวเดียวจะเป็นรูปแบบ – เกิดขึ้นในกรณีของแคลเซียมคลอไรด์);Supersaturation สูงสุดจะเกิดในจุดกับ เหล่านี้อาจมีท่อแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งมีความไวต่อการปรับมาตราส่วน และแลกเปลี่ยนความร้อนอาจจะมากลด หรือยก เลิกลดลงในอุณหภูมิปกติหมายถึงการเพิ่มขึ้นของความหนืดของโซลูชัน ความหนืดสูงเกินไปที่จะให้ปัญหาไฮดรอลิก และกระแส laminar จึง สร้างอาจส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นไม่แน่นอนใช้กับสารที่ไม่ละลายกลับ คำเพื่อบ่งชี้ว่า การละลายที่เพิ่มขึ้นกับอุณหภูมิลดลง (ตัวอย่างเกิดขึ้นกับโซเดียมซัลเฟตที่ละลายจะกลับเหนือ 32.5 ° C)ระบายความร้อน crystallizers [แก้ไข]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ส่วนใหญ่สารเคมีที่ละลายในตัวทำละลายส่วนใหญ่แสดงให้เห็นสิ่งที่เรียกว่าการละลายโดยตรงนั่นคือเกณฑ์การละลายเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ. การละลายของระบบ Na2SO4 - H2O ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่มีเงื่อนไขที่ดีก่อผลึกผลจากเพียงแค่การแก้ปัญหาการระบายความร้อน นี่คือการระบายความร้อนเป็นระยะญาติ: ผลึก austenite ในรูปแบบเหล็กสูงกว่า 1,000 องศาเซลเซียส ตัวอย่างของกระบวนการตกผลึกนี้คือการผลิตเกลือ Glauber ของรูปแบบผลึกของโซเดียมซัลเฟต ในแผนภาพที่อุณหภูมิสมดุลอยู่บนแกน x และความเข้มข้นสมดุล (ร้อยละมวลของตัวถูกละลายในสารละลายอิ่มตัว) ในแกน y ที่มันเป็นที่ชัดเจนว่าการละลายอย่างรวดเร็วซัลเฟตลดลงด้านล่าง 32.5 องศาเซลเซียส สมมติว่าสารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสโดยการระบายความร้อนไปยัง 0 ° C (โปรดทราบว่านี้เป็นไปได้ด้วยการแช่แข็งภาวะซึมเศร้าจุด) การตกตะกอนของมวลของซัลเฟตที่เกิดขึ้นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงในการละลายจาก 29% (สมดุล ค่าที่ 30 ° C) ประมาณ 4.5% (ที่ 0 ° C) - จริงมวลคริสตัลขนาดใหญ่ตกตะกอนเนื่องจากซัลเฟต entrains น้ำชุ่มชื้นและนี้มีผลข้างเคียงของการเพิ่มความเข้มข้นสุดท้าย. มีข้อ จำกัด ในการเรียนการสอนที่มี การใช้งานของการทำความเย็นตกผลึก: หลายตัวถูกละลายตะกอนในรูปแบบไฮเดรตที่อุณหภูมิต่ำ: ในตัวอย่างก่อนหน้านี้เป็นที่ยอมรับและมีประโยชน์แม้ แต่มันอาจจะเป็นอันตรายเมื่อเช่นมวลน้ำของความชุ่มชื้นที่จะไปถึงรูปแบบการตกผลึกไฮเดรตที่มีเสถียรภาพ เป็นมากกว่าน้ำที่สามารถใช้ได้: บล็อกเดียวของตัวถูกละลายไฮเดรตจะเกิดขึ้น - นี้เกิดขึ้นในกรณีของแคลเซียมคลอไรด์); supersaturation สูงสุดจะเกิดขึ้นในจุดที่หนาวเย็น เหล่านี้อาจเป็นท่อแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีความไวต่อการปรับขนาดและการแลกเปลี่ยนความร้อนอาจจะลดลงอย่างมากหรือยกเลิก; การลดลงของอุณหภูมิมักจะหมายถึงการเพิ่มขึ้นของความหนืดของการแก้ปัญหา ความหนืดสูงเกินไปอาจจะทำให้ปัญหาไฮโดรลิคและไหลที่สร้างขึ้นจึงอาจมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงการตกผลึก. มันเป็นของหลักสูตรไม่สามารถใช้ได้กับสารที่มีความสามารถในการละลายกลับยาวเพื่อแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของการละลายที่มีอุณหภูมิลดลง (ตัวอย่างเช่นที่เกิดขึ้นกับโซเดียมซัลเฟต ที่ละลายจะถูกกลับรายการดังกล่าวข้างต้น 32.5 ° C). crystallizers เย็น [แก้ไข]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สารประกอบทางเคมีส่วนใหญ่ละลายในตัวทำละลายส่วนใหญ่แสดงที่เรียกว่าโดยการละลาย คือ การละลายของอุณหภูมิเพิ่มขึ้นด้วย


การละลายของระบบ na2so4 – H2O
ดังนั้น เมื่อใดก็ตามที่ เงื่อนไขดี คริสตัล การสร้างผลลัพธ์จากเพียงแค่ระบายความร้อนสารละลาย ที่นี่เย็นเป็นญาติสนิท : austenite ผลึกในรูปแบบเหล็กสูงกว่า 1000 องศาตัวอย่างของกระบวนการตกผลึกนี้คือการผลิตของ glauber รูปแบบผลึกเกลือโซเดียมซัลเฟต ในแผนภาพที่อุณหภูมิสมดุลบนแกน x และสมดุลความเข้มข้น ( ร้อยละมวลของตัวถูกละลายในสารละลายอิ่มตัว ) ในแกน Y , เป็นที่ชัดเจนว่าซัลเฟตละลายได้อย่างรวดเร็วลดลงด้านล่าง 32.5 องศา สันนิษฐานว่า สารละลายอิ่มตัวที่อุณหภูมิ 30 องศา Cโดยเย็น 0 ° C ( โปรดทราบว่ามันเป็นไปได้ที่จะขอบคุณจุดเยือกแข็ง ) , การตกตะกอนของมวลของซัลเฟตที่เกิดขึ้นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงในการละลายจาก 29% ( สมดุลค่า 30 °องศาเซลเซียส ) ประมาณร้อยละ 4.5 ( 0 ° C ) –จริงมวลคริสตัลขนาดใหญ่จะตกตะกอน เนื่องจากซัลเฟต entrains hydration น้ำและนี่ก็เป็นผลข้างเคียงของการเพิ่มความเข้มข้นสุดท้าย

แน่นอนว่ามีข้อจำกัดในการใช้ผลึกเย็น :

เคตะกอนในน้ำหลายรูปแบบที่อุณหภูมิต่ำ : ในตัวอย่างก่อนหน้านี้เป็นที่ยอมรับ และได้ประโยชน์ แต่มันอาจเป็นอันตรายเมื่อ , ตัวอย่างเช่นมวลของน้ำชุ่มชื้นถึงเสถียรภาพการตกผลึกแบบชุ่มชื้นมากกว่าน้ำที่ใช้ได้ : บล็อกเดียวของไฮเดรต ( จะเกิดขึ้น ) นี้เกิดขึ้นในกรณีของแคลเซียม คลอไรด์ ) ;
ต่ำสูงสุดจะเกิดขึ้นในจุดที่หนาวที่สุด . เหล่านี้อาจเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อซึ่งมีความไวต่อมาตราส่วนและการแลกเปลี่ยนความร้อนอาจจะลดลงอย่างมากหรือหยุด ;
ลดลงในอุณหภูมิปกติ แสดงถึงการเพิ่มขึ้นของความหนืดของสารละลาย ด้วยสูงความหนืดอาจช่วยให้ปัญหาไฮดรอลิกและการไหลแบบราบเรียบจึงอาจมีผลต่อการสร้างพลวัต .
มันแน่นอนไม่ใช้สารมีย้อนกลับการละลายเงื่อนไขระบุว่า การละลายเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง ( เช่นเกิดขึ้นกับโซเดียมซัลเฟตที่ละลาย 32.5 องศา C มีกลับข้างต้น ) crystallizers [ แก้ไข ]

เย็น