Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 229 стр.

где G – количество выщелачиваемого вещества в твердой фазе; j – количе-
ство выщелачиваемого вещества, переходящее в раствор в единицу време-
ни τ с единицы поверхности твердой фазы (поток выщелачивания, удель-
ная скорость выщелачивания); S – поверхность взаимодействия фаз.
       Растворение заключается в гетерогенном взаимодействии между
жидкостью и твердым веществом, сопровождаемого переходом твердого
вещества в раствор. Возможность самопроизвольного растворения твердо-
го вещества оценивается знаком величины ΔG (изменение энергии Гиб-
бса):
             ΔG = ΔНр – Т.ΔS,                              (4.106)
где ΔНр – изменение энтальпии; Т – абсолютная температура; ΔS – изме-
нение энтропии.
       При ΔG < 0 возможно растворение, ΔG = 0 соответствует равнове-
сию в системе, при ΔG > 0 вероятен процесс кристаллизации. Раствори-
мость твердых веществ в жидкостях обычно ограничена концентрацией
насыщения СS. Скорость растворения можно рассматривать как массооб-
менный процесс:
             dG/dτ = Kм F(CS - Cτ),                        (4.107)
где G – количество растворенного вещества, кг.; Kм – коэффициент массо-
передачи (константа скорости процесса); F – общая поверхность раство-
ренных частиц в момент времени τ, м2; Сτ – концентрация раствора в мо-
мент времени τ, кг/м3.
               4.4. Кристаллизация веществ из растворов
       Для выделения веществ из концентрированных растворов использу-
ют методы кристаллизации и сушки.
       Кристаллизация – это процесс выделения твердой фазы в виде кри-
сталлов из насыщенных растворов, расплавов или паров.
       Создание необходимого для кристаллизации пересыщения раствора
обеспечивают охлаждением горячих насыщенных растворов (изогидриче-
ская кристаллизация) и удалением частиц растворителя путем выпарива-
ния (изотермическая кристаллизация) или комбинацией этих методов (ва-
куум-кристаллизация, фракционированная кристаллизация, кристаллиза-
ция с испарением растворителя в токе воздуха или другого газа – носителя)
       Вещества, растворимость которых существенно возрастает с повы-
шением температуры (положительная растворимость), кристаллизуют при
охлаждении их насыщенных растворов – это политермическая или изогид-
рическая кристаллизация, идущая при неизменном содержании воды в
системе. Если с ростом температуры растворимость вещества уменьшает-
ся, то кристаллизацию проводят при нагревании раствора. Вещества, мало
изменяющие растворимость при изменении температуры, кристаллизуют


                                   229