1 мавзу Кириш. Физик кимёвий тахлилнинг асосий тушунчалари

Масала 7. Қаттиқ фазада 100кг NaBr олиш учун 1000кг 35%ли NaBr эритмасидан 90⁰С да қанча сувни бўғлатиш керак.
М таркибли эритмани 90⁰Сда изотермик бўғлатганимизда фигуратив нуқта бўғланиш нури орқали N нуқтага силжийди. Бу ерда эритма токи тўлиқ қўригунча ўзгармасдан қолади. Чунки бўғланиш нури МN суюқ фазани тўйиниш чизиғини кесиб утади, системадан сув бўғланиши давомида қаттиқ фазага NaBr чўкади.
Масала шартига биноат M таркибли 1000кг эритмадан қаттиқ фазага 100 NaBr ажратиш керак. Бир моль бирлик М таркибли эритмадан (27,67кг – 7 масалага қаранг).
NaBr-ни ажратиш керак бўлади
ёки NaBr
Бу ерда 102,92- NaBr молекула оғирлиги.
М таркибли бир моляр бирлик (1МБ) эритмани изотермик кристаллаш жараёнини умумий моддий баланси тенгламасини тузамиз.
1МБ М таркибли эритма = 26,9 NaBr + ХН₂О + уМБ N таркибли эритма.
Бу тенгламага бошланғич ва охирги эритма таркибини қуйямиз:
94 NaBr + 1000Н₂О = 26,9 NaBr + Х Н₂О + у(219 NaBr + 1000Н₂О).
Хар бир компонентлар учун тегишли тенгламалар тузамиз
NaBr бўйича 94= 26,9 + 219у
Н₂О бўйича 1000 = Х+ 1000у
Бу тенгламаларни ечиб, Х = 694, у = 0, 306 эакнлигини топамиз. Демак М таркибли 1МБ эритмадан (27,67 кг) 26,9 моль NaBr ни қаттиқ фазага ажратиш учун 694 моль Н₂О ни бўғлатиш керак. Бунда 0,306 МБ N таркибли эритма қолади ёки 0,306*40,5 = 12,4кг N эритма.
Бу ерда 40,5 – N таркибли 1МБ эритма оғирлиги (7 масалани қаранг) М таркибли 1000кг эритмадан эса 1000 = 452кг сувни бўғлатиш керак.
Бу ерда 18 сув молекуласи оғирлиги, г
27670 – М таркибли 1МБ эритма оғирлиги. Шундай қилиб қолган М таркибли эритма
бўлади
Масала 8 55% ли 1000кг NaBr эритмаси 100⁰С дан -10⁰С совутганимизда қаттиқ фазага қандай туз ва қанча миқдорда ажралади.
Дастлабки эритма таркиби NaBr – Н₂О система фазовий диаграммасида F нуқта билан ифодаланган (4 расмга қаранг). Эритмани совитиш билан система фигуратив нуқтаси FH совутиш нури бўйлаб силжийди. Эритмани совитиш жараёнида қаттиқ фазага дастлаб сувсиз NaBr ажралиб чиқади. Қачонки 50,6⁰С хароратда (суюқ фаза таркиби Е нуқтага мувофиқ келганда сувсиз туз) NaBr*2Н₂О га тўлиқ қайта кристалланади. Харорати -10⁰С гача пасайиб бориши билан қаттиқ фазага NaBr*2Н₂О ажралиб чиқади. -10⁰С система таркиби К нуқта билан ифодаланилади. Унга L таркибли суюқ фаза ва q таркибли қаттиқ фаза тўғри мос келади. Диаграммадан L тарикибли эритма таркибини топамиз:
43% NaBr ва 57% Н₂О.
Дастлабки ва охирги эритма таркибини МБ да ифодалаймиз: 100кг F эритма, 55 кг NaBr ва 45кг Н₂О дан таркиб топган.
NaBr ; 48/18= 2,5 моль Н₂О
100мол Н₂О га 1000 = 214 мол NaBr тўғри келади. Бу ерда:
102,92 ва 18 – NaBr ва Н₂О нинг молекуляр оғирлиги, шунга ухшаш L эритма таркиби хам хисобланади:
132NaBr + 1000H₂O
F таркибли эритмани -10⁰С гача совитилгандаги моддий баланс тенгламасини тузамиз.
1МБ F _этирма = Х NaBr*2Н₂О + ZMБL_эритма
ёки 214 NaBr + 1000Н2О = Х NaBr*2Н₂О + Z (132NaBr + 1000Н₂О)
Компонентларга тегишли бўлган алоқада тенгламалар тузамиз
NaBr бўйича 214 = Х + 132Z
Н2О бўйича 1000 = 2Х + 1000Z
Бу тенгламаларни ечиб Х=111,5;
Z = 0,778 эканлигини топамиз.
Шундай қилиб F таркибли 1МБ эритмани совутганимизда 111,5 моль NaBr*2Н₂О ажралиб чиқади ва 0,778 МБ L таркибли эритма қолади.
1МБ F эритма оғирлиги
214*102,92 + 1000*18 = 40000г= 40 кг
1МБ F эритма совитиш жараёнида
111,5*138*92 = 15490г = 15,49кг NaBr*2Н₂О ажралди.
Бу ерда 138,92 NaBr*2Н₂О нинг молекуляр оғирлиги. 1000 кг- дастлабки эритмадан 15,49*1000/40 = 387кг NaBr*2Н₂О ажралади.
NaBr нинг қаттиқ фазага чиқиши 111,5*100/214 = 52,1%.