1 мавзу Кириш. Физик кимёвий тахлилнинг асосий тушунчалари

Масала -11. 10% NaSO₄, 5% NaCI ва 85% Н₂О бўлган эритма 25⁰С да очиқ ховузда бўғлатилади. Босқичли кристаллантиришда хосил бўладиган NaSO₄*10Н₂О ва NaSO₄ тузларини ва хар бир босқичда бўғланадиган сув миқдорини топинг..
Хисобни бажариш учун NaCI - Na₂SO₄ – H₂O системасининг 25⁰С даги эрувчанлик диаграммасига, дастлабки эритма фигуратив таркиби М ни ва ундан бўғланиш нури AS ни ўтказамиз. (расм-6) Бу нур Na₂SO₄*10Н₂О ни эрувчанлик чизиги РС-ни ва бу тузнинг кристалланиш майдонини кесиб утади. m нуқтада эритма NaSO₄*10Н₂О билан тўйинади ва бўғлатиш давом эттирилса жараён система таркиби d нуқтага мос келгунча 10 сувли натрий сульфат кристаллари ажралиши билан боради. Бу холда эритма таркиби Р нуқтага мувофиқ келади.
Системанинг бу таркиби қаттиқ фазага энг куп Na₂SO₄*10Н₂О ажралиб чиқишига мувофиқ келади, чунки бўғлатишни янада давом эттирсак бу тузнинг дегидратацияси бошланиб, у NaSO₄ га айлана боради.

Расм-6. NaCI-Na2SO4-H2O систе-масини 25^0С даги изотермик эрувчанлиги.

Na2SO4*10Н2О кристалларини эритмадан ажратгандан сунг Р таркибли эритмани бўғлатишни давом эттирсак қаттиқ фазага Na2SO4 ажралиб чиқа бошлайди. Бўғланиш жараенида системанинг таркибий фигуратив нуқталари Af бўғланиш нури бўйича ўзгаради, суюқ фаза таркибининг фигуратив нуқталари эса РЕ чизиғи бўйлаб силжийди. Система холати i-га етганда, суюқ фаза таркиби Е га кўчади. Шу холатда сувни бўғлатиш тухтатилади, чунки бўғлатишни давом эттирсак чўкмага Na2SO4 билан бир вақтда NaCI хам туша бошлайди. Бу график кўринишда ёрқин кўринади: яъни

Р эритманинг бўғланиш нурини if қисми NaCI ва Na₂SO₄ ларни биргаликдаги кристалланиш майдонини кесиб ўтади.
Хисобни олиб бориш учун Р ва Е нуқталардаги эритма таркибини топамиз ва хар бир босқичма босқич жараёнлар учун моддий баланс тенгламаларини тузамиз:
Р таркибли эритма: NaCI –14,5%; Na₂SO₄ – 14,5%; H₂O – 71,0%.
E таркибли эритма: NaCI – 22,65; Na₂SO₄ – 7,06%; H₂O – 70,29%.
Хисоб М таркибли 100кг дастлабки эритмага олиб борилади.

1. 
   Na₂SO₄*10Н₂О ни дегидротацияга учраши бошланишига қадар М тарикбли эритмани бўғлатиш жараёни моддий баланси тенгламасини тузамиз.
   

100кг М таркибли эритма = ХкгNa₂SO_{4 +} Укг H₂O_{крист.гидр.} + nкг H₂O_бўғ + Z кг Р таркибли эритма.
Бу тенгламага бошланғич ва охирги эритма таркибини қўямиз.
10кг Na₂SO_{4 +}5кгNaCI + 85кгH₂O = ХкгNa₂SO_{4 +} Укг H₂O_{крист.гидр.} + nкг H₂O_бўғ + Zкг(14,5% NaCI + 14,5% Na₂SO₄ + 71% H₂O).
Хар бир компонент учун тегишли тенгламалар тузамиз:
Na₂SO₄ бўйича 10кг = Хкг + 14,5Z
NaCI бўйича 5кг = 14,5 Z
H₂O бўйича 85 = Укг H₂O_{крист.гидр.} + nкг H₂O_бўғ + 71Z
Х/У = 142,06/18*10 = 0,79 (Na₂SO₄*10H₂O= M _Na2SO4 + 10M_H2O)
бу ерда 142,06 ва 18 Na₂SO₄ ва H₂Oларнинг молекулалар массаси. Бу тенгламаларни ечиб қўйидаги натижаларни оламиз:
Х = 5кг, У = 6,33кг, Z = 0,345кг, n = 54,17кг.
Шундай қилиб: 54,17 кг H₂O бўғлатилганда фазага 5 + 6,33 = 11,33кг Na₂SO₄*10Н₂О кристаллогидрат ўтади ва натижада:
0,345 *100 = 34,5кг ёки 100 – (54,17 + 11,33) = 34,45кг Р таркибли эритмадан қолади.

2. 
   Р таркибли эритмани NaCI ажралиб чиқгунча бўғлатиш жараёнини моддий баланси тенгламасини тузамиз: 34,5 кг Р таркибли эритма = Хкг Na₂SO₄ + nкг H₂O_бўғ + Zкг Е _тар.эр.
   

Бу тенгламага бошланғич ва охирги эритмалар таркибини қўямиз:
0,345 (14,5% NaCI + 14,5% Na₂SO₄ + 71% H₂O) = Хкг Na₂SO₄ + nкг H₂O_бўғ + Z(7,06% Na₂SO₄ + 22,65% NaCI + 70,29% H₂O).
Компонентлар учун тегишли тенгламалар тузамиз:
Na₂SO₄ бўйича 0,345*14,5 = Хкг + Z*7,06
NaCI бўйича 0,345*14,5 = Z*22,65
H₂O бўйича 0,345*71,0 = nкг + Z*70,29.
Бу тенгламаларни ечиб қўйидагиларни топамиз.
Х = 3,44кг, n = 9кг, Z = 0,2206кг.
Яъни Р таркибли 34,5 кг эритма бўғлатилганда 9 кг H₂O бўғланади ва 3,44кг Na₂SO₄ қаттиқ фазага ажралиб чиқади ва 0,2206*100 = 22,06 кг ёки 34,5 – (9 + 3,44) = 22,06кг Е таркибли эритма қолади.
Бу эритма таркибида 22,06*0,0706 = 1,56кг Na₂SO₄
ва 22,06 *0,2265 = 5кг NaCI бўлади.
Иккала жараёндаги Na₂SO₄ нинг қаттиқ фазага ажралиб чиқиши