5. Amaliy. Sublimatsiya, kristallizatsiya, bug‘latish, haydash

5.Amaliy. Sublimatsiya, kristallizatsiya, bug‘latish, haydash.
Bu usul uchuvchan moddalarni haydashga asoslangan. Ma’lumki,
moddalar turli haroratda haydaladi. Suyuq moddalar gazga (bug'ga)
aylanib haydalsa, ayrim qattiq moddalar suyuqlanmasdan birdaniga gazga
aylanadi. Bu hodisa sublimatsiya deyiladi. Gaz holatiga o'tgan modda
sovutilib, kondensatlanadi va ajratib olinadi. Gaz holatidagi moddalarni
kondensatlashdan tashqari yuttirib ham ajratish mumkin. Ayrim hollarda,
uchuvchan modda haydalib, qoldiq tekshiriladi. Agar suyuqlik
aralashmasini ajratish talab etilsa, aralashmadagi har bir moddani o'z
qaynash haroratida ketma-ket haydab ajratish mumkin. Buning uchun
pektifikatsion kolonnalardan foydalaniladi. Masalan, neftni fraksiyalarga
ajratish bunga misol bo'la oladi. Ayrim moddalar uchuvchan emas,
bunday moddalarni ajratish uchun ulami uchuvchan holatga aylantirish
talab etiladi. Masalan, bomi haydab ajratish uchun uni borat kislotaning
efiriga [B (O C H₃)₃] aylantirish kerak. Mishyak AsCl₃ ga, germaniy GeCl₄
ga, temir FeCl₃ ga, simob Hg ga, kremniy SiF₄ ga aylantiriladi.
Distillatsic® (pektifikatsion) kolonnaning yuqori qismidagi bug‘ning tarkibi ajratish samarasini belgilaydi. Pektifikatsion kolonnada maxsus to‘ siqlar bo‘ ladi. Bu to'siqlar bug‘ning kolonnaning o ‘ zida kondensatlanishini ta’minlaydi. Natijada kondensat distillyatorga qaytib tushib, yuqoriroq haroratda bug‘lanadigan suyuqlik sovutgichga o‘tib ketmaydi. Pektifikatsion kolonnaning eng yuqori qismidagi bug1 sovutgichga o‘tadi va kondensatlanadi. To‘siqlar qancha ko‘p bo'lsa, distillatsiya samarali boradi. Aralashma bug'lanishi va kondensatlanishining bosqichlari nazariy tarelkalar deyiladi. Hamma nazariy tarelkalar ham pektifikatsion kolonna bilan bog'liq emas. Dastlabki bug'lanish va kondensatlanish suyuqlik solingan idishning o'zida bo'ladi. Agar berilgan distillatsion qurilmaning samaradorligi n ga teng bo'lsa, uning nazariy tarelkalari soni n-1 ga tengdir.
Ko'pchilik suyuqliklaming aralashmalarini toza holda ajratish ancha qiyin, chunki ular azeotrop aralashmalar hosil qiladi. Bir xil tarkibli gaz fazasi bilan muvozanatdagi suyuqliklar aralashmasiga azeotrop aralashma deyiladi. Masalan, tarkibida 50 % (moi) suv bo'lgan etanolni ajratish talab etilsa, 95 % (massa bo'yicha) etanol haydab ajratilishi mumkin. 100 % li etanolni haydab ajratib bo'lmaydi, buning uchun dunyodagi barcha nazariy tarelkalar ham yetishmaydi. Odatda, azeotrop aralashma toza moddalardan pastroq haroratda qaynaydi. Toza etil spirt 78,39 °C da, uning azeotropi esa 78,17°C da qaynaydi. Bu haroratlar farqi toza spirt olish uchun yetarli emas. Agar shu aralashmaga benzol qo'shilsa, 65 °C da tarkibida massa bo'yicha 74 % benzol, 18,5 % etanol va 7,5 % suv bo'lgan azeotrop haydaladi. Shundan so'ng 68,3 °C da tarkibida 67,6 % benzol va 32,4 % etanol bo'lgan azeotrop haydaladi va haydash idishida faqat etanol qoladi. Qoldiqni 78,5 °C da haydab toza holda etanol olish mumkin (toza benzolning qaynash harorati 80,1 °C). Amalda azeotroplar barcha hollarda ham hosil bo'lavermaydi, lekin ularni hisobga olmaslik ham mumkin emas.
Birinchi suyuqlikning uchuvchanligi v; bo'lgan ikki suyuqlik aralashmasi olinsa, uchuvchanlik bug' bosimining shu suyuqlikning moi ulushiga (x,) nisbatiga teng.



Bu tenglama qiymatni suyuqliklaming qaynash haroratlari Tj va T₂asosida aniqlash imkonini beradi. Truton qoidasi kimyoviy o‘xshash suyuqliklarga mos kelgani uchun ushbu formula yordamida kimyoviy o‘xshash suyuqliklaming nisbiy uchuvchanligini baholash mumkin.
12.2-misol. Xlorbenzolning qaynash harorati 132°C va brombenzolning qaynash harorati 156°C. Shu aralashmaning nisbiy uchuvchanligini baholang vauni 140 °C dagi bug1 bosimi nisbati (939,5 va 495,8 mm sim. ust.) bilan taqqoslang

Qattiq moddalarni distillab ajratishda sublimatsiya usulidan foydalaniladi. Germaniyning kam miqdorini turli obyektlardan aniqlash uchun uni oldin xlorid kislotali muhitda GeCl4holida distillab ajratiladi, so‘ng esa aniqlaniladi. Ammoniy tuzlarini kam miqdordagi fosfat kislota ishtirokida sublimatlash mumkin. Distillatsiya usuli yordamida, hatto juda yuqori haroratda suyuqlanadigan metallami ham ajratish mumkin. Buning uchun metallar aralashmasi asta-sekin yuqori haroratgacha qizdiriladi. Bunda metallar ketmaket qaynash haroratida bug‘lanib ajraladi. Biroq bunday ajratish ancha noqulay va ajratiladigan metallning bir qismini yo‘qotish xavfi bor.
Flotatsion ajratish moddalarning turlicha ho‘ llanishiga asoslangan. Masalan, metallarning sulfidlari, oltingugurt va boshqalaming mayda zarrachalari gidrofob (suv yoqtirmas) bo‘lib, suvda ho‘ llanmaydi. Agar maydalangan metall sulfidi bo‘lgan tog‘ jinsi suvga solinsa, u suvda yaxshi ho‘ llanadigan silikatlardan ajraladi va suvning yuzasida Qoladi. Agar ajratiluvchi moddalar kuchli detergentda (k o ‘ pirtiruvchi modda) havo yordamida ko‘pirtirilsa, ajratiluvchi zarrachalar ko‘pikda yig‘iladi. Flotatsiyada ajratish uchun faqat suv emas, balki turli moylar ham ishlatiladi. Ayrim moddalarni maxsus reagentlar yordamida ho‘ llanmaydigan holatga aylan tirilad i. Bunday reagen tlarga flota tsion reagentlar deyiladi. Flotatsion reagentlar qatoriga turli organik kislotalar,
Qattiq moddalarni distillab ajratishda sublimatsiya usulidan foydalaniladi. Germaniyning kam miqdorini turli obyektlardan aniqlash uchun uni oldin xlorid kislotali muhitda GeCl4holida distillab ajratiladi, so‘ng esa aniqlaniladi. Ammoniy tuzlarini kam miqdordagi fosfat kislota ishtirokida sublimatlash mumkin. Distillatsiya usuli yordamida, hatto juda yuqori haroratda suyuqlanadigan metallami ham ajratish mumkin. Buning uchun metallar aralashmasi asta-sekin yuqori haroratgacha qizdiriladi. Bunda metallar ketmaket qaynash haroratida bug‘lanib ajraladi. Biroq bunday ajratish ancha noqulay va ajratiladigan metallning bir qismini yo‘qotish xavfi bor.
Flotatsion ajratish moddalarning turlicha ho‘ llanishiga asoslangan. Masalan, metallarning sulfidlari, oltingugurt va boshqalaming mayda zarrachalari gidrofob (suv yoqtirmas) bo‘lib, suvda ho‘ llanmaydi. Agar maydalangan metall sulfidi bo‘lgan tog‘ jinsi suvga solinsa, u suvda yaxshi ho‘ llanadigan silikatlardan ajraladi va suvning yuzasida Qoladi. Agar ajratiluvchi moddalar kuchli detergentda (ko‘pirtiruvchi modda) havo yordamida ko‘pirtirilsa, ajratiluvchi zarrachalar ko‘pikda yig‘iladi. Flotatsiyada ajratish uchun faqat suv emas, balki turli moylar ham ishlatiladi. Ayrim moddalarni maxsus reagentlar yordamida ho‘ llanmaydigan holatga aylan tirilad i. Bunday reagen tlarga flota tsion reagentlar deyiladi. Flotatsion reagentlar qatoriga turli organik kislotalar, ularning tuzlari, suvda eruvchan ksantogenatlar (ditiokarbon kislota R-O-CS-SH qoldiqlari), ditiofosfatlar va boshqalar kiradi.