3-мавзу: масса алмашиниш асослари

3-мавзу: МАССА АЛМАШИНИШ АСОСЛАРИ


3.1. Масса ўтказиш жараёнларининг турлари

Бир ёки бир неча компонентларнинг бир фазадан иккинчи фазага ўтиши масса алмашиниш жараёни деб аталади (масалан, газдан суюқликка, суюқликдан газга, қаттиқ жисмдан суюқлик ёки газга ва хакозо). Одатда, компонентларнинг бир фазадан иккинчисига ўтиши молекуляр ёки турбулент диффузия оркали содир бўлади. Шунинг учун, бу жараёнлар диффузион жараёнлар деб хам аталади.

Масса алмашиниш жараёнида иштирок этадиган фазалар фаол компонент ва инерт, яъни ташувчи моддалардан ташкил топган бўлади. Фаол компонент бир фазадан бошқасига ўтувчи модда, фаза таркибидаги қолган модалар эса инерт бўлиб масса алмашиниш жараёнида қатнашмайди ва фақат ташувчи вазифасини бажаради. Бир фазадан иккинчи фазага ўтувчи модда тарқалувчи компонент деб хам аталади.
Масса алмашиниш жараёнининг ҳаракатлантирувчи кучи фазалардаги тарқалган модданинг концентрациялари фарқи ҳисобланади.
Кимёвий технологияларда абсорбция, ҳайдаш, ректификация, экстракция, адсорбция, қуритиш, кристаллаш каби масса алмашиниш жараён­лари қўлланилади. Мазкур мавзуда юқорида қайд этилган масса алмашиниш жараён­лари тўғрисида қисқача тўхталамиз. Кейинги мавзуларда уларни чуқурроқ ўрганамиз.
Абсорбция-газ аралашмаси таркибидаги бир ёки бир нечта модданинг суюқ фазага селектив равишда ютилиш жараёнидир. Яъни, бу жараёнда модда газ фазадан суюқ фазага ўтади. Моддани ўзига ютувчи суюқ фаза абсорбент деб номланади. Абсорбция 2 хил бўлади: физик абсорбция-бу газнинг суюқликка оддий ютилиши бўлиб, унда кимёвий ўзгариш юз бермайди; хемосорбцияда-газнинг суюқликда ютилиши даврида кимёвий бирикма ҳосил бўлади. Абсорбцияга тескари жараён, яъни ютилган компонентларни суюқликдан ажратиб олиш десорбция деб аталади.
Суюкликларни ҳайдаш ва ректификация-суюқ ва буғ фазалар ўртасида компонентлар ўзаро модда алмашиниш йўли билан суюқ аралашмаларни компонентларга ажратиш жараёнидир. Ушбу жараён иссиқлик таъсирида олиб борилиб, компонентларнинг қайнаш температураси ҳар хил бўлишига асосланади. Бу жараён 2 хил бўлади: оддий хайдаш (дистилляция) ва мураккаб ҳайдаш (ректификация). Шуни алоҳида таъкидлаш керакли, оддий ҳайдашда фаол компонент суюқ фазадан буғ фазага бир марта ўтади, ректификацияда модда суюқ фазадан буққa ва буғдан суюқ фазага бир неча марта ўтади. Иккала жараёнда ҳам буғ кўринишида ажратиб олинган енгил қайновчи модда суюлтирилади ва истеъмолчига узатилади.
Экстракция-эритма ёки қаттиқ жисм таркибидаги бир ёки бир нечта моддани бирор эритувчи ёрдамида ажратиб олиш жараёнидир. Кимё технологиясида «суюқлик-суюқлик» системасида амалга ошириладиган экстракция жараёни нисбатан кўп учрайди.
Адсорбция-газ, буғ ёки суюқ аралашмалардан бир ёки бир неча компонентларни қаттиқ ғовак жисмга ютилиш жараёнидир. Жуда катта фаол юзага эга бўлган ютувчи қаттиқ жисмлар адсорбентлар деб аталади. Ушбу жараён саноатнинг турли соҳаларида ишлатилади ва газ, буғ ёки суюқ аралашмалардан компонентларни ажратиб олиш учун ишлатилади. Адсорбция жараёнида суюқ ёки газ фазадаги компонент қаттиқ жисмга ўтади.