Massa almashinish jarayonlarining nazariy asoslari
Reja : 1) Massa аlmashinish аsoslari. Umumiy tushuncha. 2) Маssa аlmashinish jarayoning moddiy balansi. 3) Маssa otkazish kinetikasi.
Bir yoki bir necha komponentlarni binar yoki murakkab aralashmalarda bir fazadan ikkinchi fazaga o ʼ tishida ro ʼ y bergan jarayonlar massa almashinish jarayoni deb yuritiladi.(masalan, gazdan gazga, suyuqlikdan gazga, qattiq jismdan suyuqlik yoki gazga).
Odatda, komponentlarning bir fazadan ikkinchisiga o ʼ tishi molekulyar yoki turbulent diffuziya orqali sodir bo ʼ ladi. Shuning uchun, bu jarayonlar diffuzion jarayonlar deb ataladi.
Massa almashinish jarayonlari faol komponent va inert tashuvchi fazalar bilan xarakterlanadi. Faol komponent – bu fazadan fazaga o ʼ tuvchi massa, inert tashuvchilarning miqdori esa, jarayon davomida o ʼ zgarmaydi.
Massa almashinish jarayonini harakatga keltiruvchi kuch – kontsentratsiyalar farqi deyiladi. Sanoat texnologiyalarida ishlatiladigan absorbtsiya, ekstraktsiya («suyuqlik - suyuqlik», «qattiq texnologiya jism – suyuqlik sistemalarida), adsorbtsiya, quritish, kristallanishlarda massa almashinish jarayonlari sodir bo`ladi.
Absorbtsiya:
Аbsorbtsiya – bu gaz aralashmasidan biror moddaning suyuq fazaga selektiv ravishda yutilish jarayonidir. Ya ʼni, bu jarayonda modda bug ʼ yoki gaz fazadan suyuq fazaga o ʼtishini kuzatishimiz mumkin. Moddani o ʼziga yutuvchi faza absorbent deb nomlanadi. Аbsorbtsiya 2 xil bo ʼ ladi:
* fizik absorbtsiya – bu gazning suyuqlikda oddiy yutilishi; *xemosorbtsiya - bu gazning suyuqlikda yutilishi davrida kimyoviy birikma hosil bo ʼ lishi.
Аbsorbtsiyaga teskari jarayon, ya ʼ ni yutilgan komponentlarni suyuqlikdan ajratib olish desorbtsiya deb ataladi.
Suyuqliklarni xaydash va rektifikatsiya
Suyuqliklarni haydash va rektifikatsiya – bu suyuq va bugʼ fazalar orasida komponentlar o ʼ zaro modda almashinish yoʼli bilan suyuq aralashmalarni komponentlarga ajratish jarayonidir.
Ushbu jarayon issiqlik ta ʼ sirida olib borilib, komponentlarning qaynash temperaturasi har xil bo ʼ lishiga asoslanadi.
Bu jarayon 2 xil bo ʼ ladi: oddiy haydash (distillash) va murakkab haydash (rektifikatsiya). Shuni alohida ta ʼ kidlash kerakki, bunda modda suyuq fazadan bugʼga va bugʼdan suyuq fazaga o ʼtadi.
Ekstraktsiya - bu eritma yoki qattiq jismdan erituvchi yordamida bir yoki bir necha komponent ajratib olish jarayonidir («suyuqlik-suyuqlik» sistemasida faol komponent bir suyuq fazadan ikkinchisiga o ʼ tadi.
«Qattiq jism – suyuqlik» sistemasida modda qattiq jismdan suyuq fazaga oʼtadi. Bunday sistemada komponentning suyuq fazaga oʼtishi eritish jarayoni deb nomlanadi.
Quritish - bu qattiq materiallar tarkibidagi namlikni bug ʼ shaklida ajratib olish jarayonidir. Ushbu jarayonda faol komponent - namlik qattiq fazadan gaz yoki bug ʼ fazasiga oʼtadi.
Kristallanish- bu suyuq eritmalar tarkibidagi qattiq fazani kristall shaklida ajratib olish jarayonidir. Ushbu jarayonda suyuq fazadan moddaning qattiq fazaga o ʼ tishi roʼy beradi.
Yuqorida keltirilgan jarayonlardan koʼrinib turibdiki, ularning hammasi uchun bir fazadan ikkinchisiga massa oʼtishi yoki massa oʼtkazish xos. !!!
Massa o`tkazish kinetikasi
Muvozanat xolatiga erishish yunalishida moddaning bir fazadan ikkinchisiga utish jarayoniga massa utkazish deyiladi.
Massa almashinish jarayonida eng kamida 3 ta modda ishtiroketadi: 1) birinchi fazani tashkil etuvchi modda; 2) ikkinchi fazani tashkil etuvchi modda; 3) bir fazadan ikkinchisiga o`tgan tarqaluvchi modda.
Massa almashinish jarayonida muvozanat xolatlarini aniklashda fazalar qoidasidan foydalaniladi:
F+S=K+2
bu yerda F – fazalar soni; S – erkinlik darajasi soni; K – sistemadagi komponentlar soni.
Bu koidaga binoan, muvozanat xolatlarini xisoblashda parametrlarining (bosim, temperatura, kontsentratsiya) nechtasini uzgartirish imkoniyati borligini aniklash mumkin.
Birinchi fazani - G, ikkinchisini – L va tarqaluvchi massani – M bilan belgilab olamiz. Hamma massa almashinish jarayonlari qaytar, shuning uchun modda G fazadan L ga va teskari yo`nalishda utishi mumkin.
Dastavval, tarkaluvchi modda fakat G fazada va Y kontsentratsiyali bulsin. Boshlangich davrda L fazada tarqaluvchi modda yo`q bo`lsa, unda fazadagi kontsentratsiyasi x = 0.
Do'stlaringiz bilan baham: |
