- GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN ĐẲNG NHIỆT CỦA CÁC HỆ BẬC 3 MUỐI - NƯỚC CÓ ION CHUNG. - Hệ bậc 3 muối – nước có ion chung là hệ gồm 2 muối có ion chung và nước: AX – AY – H 2 O.. - Hệ được nghiên cứu ở P = cons nên T max = 3, tương ứng với 3 thông số xác định trạng thái cân bằng là t 0 và 2 nồng độ của 2 muối. - Từ đây giản đồ độ tan đa nhiệt phải có dạng không gian 3 chiều. - Đó là lăng trụ 3 mặt, thành phần hệ được biểu diễn trên tam giác phẳng đáy và nhiệt độ được biểu diễn trên các trục thẳng góc với mặt đáy.. - CHƯƠNG 5 – GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN ĐẲNG NHIỆT CỦA CÁC HỆ BẬC 3 MUỐI NƯỚC. - Giản đồ đa nhiệt không gian cho phép tính toán các quá trình xảy ra khi thay đổi nhiệt độ.. - Giản đồ độ tan đẳng nhiệt và cho phép tiến hành các tính toán nhiều quá trình khác nhau ở nhiệt độ khảo sát.. - Khi biểu diễn thành phần theo % (khối lượng, mol) hay phần đơn vị thì có thể biểu diễn giản đồ ở dạng tam giác đều (phương pháp Ghipxơ – Rôzêbom) hay tam giác vuông (phương pháp Xcơrâynơmake) mà được gọi là tam giác thành phần hay tam giác nồng độ.. - Khi biểu diễn thành phần theo gam muối đối với 100 hoặc 1000g H 2 O, hay theo mol muối đối với 100 hoặc 1000 mol H 2 O, thì dùng tọa độ vuông góc để biểu diễn giản đồ độ tan đẳng nhiệt (phương pháp Xcơrâynơmake).. - Theo phương pháp này chỉ có thể áp dụng quy tắc đòn bẩy để tính lượng nước bay hơi khi cô đẳng nhiệt dung dịch hay để tính toán đối với quá trình hòa tan, kết tinh muối hydrat.. - Giản đồ độ tan đẳng nhiệt hệ tạo thành hỗn hợp eptonic. - Trường hợp 2 muối kết tinh dạng khan:. - Đường cong độ tan: nhánh aE biểu diễn độ tan của AX (trong sự có mặt của AY), nhánh bE biểu diễn độ tan của AY (trong sự có mặt của AX) ở nhiệt độ khảo sát.. - Điểm vô biến tương hợp eptonic: E, tại đây xảy ra sự kết tinh đồng thời 2 muối AX, AY từ dung dịch: L E ⇌ AX + AY. - Vùng pha: (1. - vùng 1 pha lỏng. - vùng 2 pha lỏng + rắn. - vùng 3 pha lỏng + rắn AX + rắn AY. - Xét quá trình kết tinh bằng cách bay hơi (cô) đẳng nhiệt dung dịch M:. - Trường hợp 1 trong 2 muối kết tinh dạng hyđrat:. - Giản đồ độ tan đẳng nhiệt có 2 dạng: dạng (I. - muối khan không có nhánh đường cong độ tan trên giản đồ và dạng (II. - muối khan có nhánh đường cong độ tan.. - Đường cong độ tan: nhánh độ tan EP của muối AY.. - Điểm vô biến: ngoài điểm vô biến eptonic E tương ứng cân bằng L E ⇌ AX + AY, trên giản đồ (II) có điểm mới P (điểm chuyển), tại đây xảy ra quá trình kết tinh vô biến không tương hợp tương ứng cân bằng L P + H (AY.nH 2 O. - H(AY.nH O) AY 5. - vùng 1 pha dung dịch chưa bảo hòa. - vùng 2 pha: dung dịch bảo hòa 1 muối và tinh thể muối rắn đó. - vùng 3 pha: dung dịch bảo hòa 2 muối và tinh thể 2 muối rắn đó. - vùng 3 pha rắn (tinh thể 3 muối rắn).. - Xét quá trình cô đẳng nhiệt dung dịch N:. - b H(AY.nH O). - Giản đồ độ tan đẳng nhiệt hệ tạo thành muối kép. - Muối kép tạo thành là khan (AX.AY) hòa tan tương hợp (I) hay không tương hợp (II) hoặc là hyđrat (AX.AY.nH 2 O) hòa tan tương hợp (III) hay không tương hợp (IV).. - vùng 1 pha: dung dịch chưa bảo hòa. - vùng 3 pha rắn:. - S(AX.AY) a 3. - S(AX.AY). - AY (AX.AY). - S (AX.AY). - AY (AX.AY.nH O). - S (AX.AY.nH O) 2 2. - AY S (AX.AY.nH O) 2. - Đường cong độ tan: aE 1 , bE 2 (bP) là của muối đơn;. - Điểm: E 1 , E 2 là điểm eptonic, tương ứng quá trình kết tinh vô biến tương hợp: L E1 ⇌ AX + S và L E2 ⇌ S + AY. - P là điểm chuyển, tương ứng quá trình kết tinh vô biến không tương hợp: L P + AY ⇌ S. - Dung dịch O có tỉ lệ thành phần 2 muối AX và AY ứng đúng tỉ lệ thành phần 2 muối đó trong muối kép. - Tia WS chia giản đồ thành 2 giản đồ đơn giản thứ cấp.. - Xét quá trình hòa tan muối kép S vào trong nước để được dung dịch có điểm hệ tại M, sau đó thực hiện quá trình bay hơi đẳng nhiệt dung dịch M trong 2 trường hợp hình III và IV.. - Xét quá trình hòa tan hỗn hợp 2 muối AX và AY có điểm hệ tại K (hình IV) vào trong nước cho đến khi được dung dịch tại I, sau đó cô đẳng nhiệt dung dịch I cho đến khi được muối kép S tinh khiết cực đại.. - Khảo sát quá trình cô đẳng nhiệt trên giản đồ vuông góc:. - Giản đồ độ tan đẳng nhiệt hệ tạo thành dung dịch rắn. - Trường hợp taọ thành dung dịch rắn liên tục:. - AX, AY khi kết tinh tạo thành một dãy dung dịch rắn liên tục. - Trên giản đồ đường cong ab biểu diễn thành phần các dung dịch bảo hòa dung dịch rắn. - Thành phần các dung dịch rắn tương ứng các dung dịch bảo hòa này nằm trên cạnh AXAY. - Vùng WabW là vùng 1 pha, tương ứng dung dịch chưa bảo hòa, vùng abAYAXa là vùng 2 pha, tương ứng dung dịch bảo hòa và các tinh thể nằm cân bằng.. - Xét quá trình cô đẳng nhiệt dung dịch M:. - Từ M 1 M 3 : bay hơi nước, tách dung dịch rắn. - Ví dụ ở M 2: dung dịch lỏng ở L 2 , dung dịch rắn ở R 2 . - Khi điểm pha lỏng đến L 3 , điểm hệ và dung dịch rắn đến M 3 thì quá trình kết tinh kết thúc.. - Trường hợp tạo thành dung dịch rắn hạn chế:. - Các muối AX.nH 2 O và AY khi kết tinh tạo nên 2 dãy dung dịch rắn và. - M 2 M 3 (AX.nH O). - Nhánh aE biểu diễn thành phần các dung dịch bảo hòa muối AX.nH 2 O, nhánh EP tương ứng các dung dịch bảo hòa. - nhánh Pb tương ứng các dung dịch bảo hòa. - Điểm eptonic E tương ứng dụng dịch bảo hòa đồng thời. - và AX.nH 2 O nghĩa là tại E sẽ xảy ra quá trình kết tinh vô biến tương hợp L E. - AX.nH 2 O.. - Điểm chuyển P tương ứng dung dịch bảo hòa đồng thời (có thành phần là Q) và (có thành phần là R). - Tại P xảy ra quá trình kết tinh vô biến không tương hợp: L P. - Xét quá trình bay hơi đẳng nhiệt dung dịch M:. - VÍ DỤ TÍNH TOÁN DỰA TRÊN GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN ĐẲNG NHIỆT HỆ BẬC 3 MUỐI – NƯỚC. - Ví dụ 1: Trộn nước ót (nước biển sau khi tách NaCl, chứa nhiều MgCl 2 ) vào nước biển gần bảo hòa NaCl để kết tinh NaCl. - Hãy dựa trên giản đồ độ tan đẳng nhịêt hệ NaCl – MgCl 2 – H 2 O ở 25 o C để giải thích và tính lượng NaCl tách ra khi trộn dung dịch NaCl gần bảo hòa gồm 23,5 kg NaCl và 66,5 kg H 2 O với dung dịch MgCl 2 có thành phần là 84,0 kg MgCl 2 và 156,0 kg H 2 O ở 25 o C.. - Ví dụ 2: Cho giản đồ hệ NaCl – KCl – H 2 O với 2 đường độ tan đẳng nhiệt ở 25 o và 100 o C. - Hãy sử dụng giản đồ này để tách 2 muối NaCl, KCl ra dưới dạng nguyên chất trong hỗn hợp: 7,5 kg NaCl, 15,0 kg KCl và 100 kg H 2 O.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt