Саты .салқындату сатысы
Ғылыми зерттеу жұмысымызда, 100 кг 26%-дық натрий хлориді ерітіндісін90°С-та ерітіп ерітінді дайындадық. Одан соң, дайындалған ерітіндіні 10-20°С- дейін салқындадық. Салқындатылған ерітіндіні сүзіп, сульфаттардан тазаладық.
100 кг 26%-дық натрий хлориді ерітіндісін 90°С-тан 10°С-қа дейін салқындатқанда, ауысу нүктесіне дейінгі кристалданатын сусыз натрий хлорид тұзының мөлшерін және қатты күйдегі тұздың, ерітіндінің құрамдарын материалдық баланс әдісімен таптық.
18- кесте-NaCl тұзының судағы ерігіштігі (жүйе NaCl-H2O)
| t°C | Cұйық күйдегі NaCl,% | Тепе-теңдіктегі қатты күйі |
| -21 | 23,3 | Мұз+NaCl*2H2O |
| 26,3 | Мұз | |
| 26,3 | NaCl | |
| 26,6 | NaCl | |
| 27,0 | NaCl | |
| 27,16 | NaCl | |
| 27,74 | NaCl | |
| 28,47 | NaCl |
18- сурет. NaCl-H2O жүйесінің ерігіштік айнасы
Берілген алғашқы жүйенің құрамы М0 нүктесінде. Оны салқындатда М2 нүктесінде (60°)натрий хлориді тұзымен қанығады. Осы температурадан бастап М3 нүктесіне дейін NaCl кристалданады. Тұнбаға бөлінетін NaCl сусыз болғандықтан, суды өзгермейтін құрамдас ретінде белгілейміз. Судың алғашқы нүктедегі (М0) мөлшері:
100-26=74кг
Ауысу нүктесінде (R) ерітінді 26,3% NaCl мен 73,7% судан тұрады. Тұз бен судың қалған ерітіндідегі мөлшерлерін мынадай қатынас арқылы табамыз:
x=26,05 кг
Мұндағы Х - тұздың сұйық күйдегі мөлшері, кг.
Берілген жүйедегі тұздың мөлшері 26%, яғни 26 кг. Онда қатты күйге өткен NaCl мөлшері
26-26,05=0,05кг
Жүйені одан әрі салқындатқанда кристалданған сусыз натрий хлориді кристаллогидратқа айналады (NaCl*2H2O). Сол себепті одан әрі есепті өзгермейтін құрамдас жолымен шығаруға болмайды.
Осыған байланысты әуелі Р нүктесіндегі жүйенің құрамын табамыз. Алғашқы жүйе 26 кг NaCl мен 74 кг судан тұрғанда ауысу нүктесінде (R) айнаның координаты бойынша ерітіндінің құрамы 26,3% NaCl мен 73,7% судан тұрады. Егерде осы ерітіндінің мөлшерін m, қатты күйдегі NaCl мөлшерін Х, ал кристалға айналған дигидрат NaCl тұзындағы судың мөлшерін У деп белгілесек, онда материалдық баланстың теңдеуі төмендегідей болады:
Туынды теңдеулер:
NaCl бойынша 26=m·0,263+X
Су бойынша 74=m·0,737+Y
Үшінші теңдеуді NaCl*2H2O формуласы арқылы:
Теңдеулер жүйесін шешкенде табылған сан мәндері:
m=98,03кг, x=1,217кг, y=0,75 кг
Ауысу процесі біткен соң қатты күйдегі тұздың мөлшері мен құрамы:
Сұйық күйдің құрамы мен мөлшері
қатты күйге айналған дегидрат хлорид натрийдің залпы мөлшері мен ерітіндінің құрамын табу үшін М3 нүктесінен сол температурада (-10°C) горизонталь жүргіземіз. Ол горизонталь қанықтыру қисық сызығын М4 нүктесінде кесіп өтеді.
М4 нүктеде ерітіндінің құрамында 24% NaCl мен 76% су бар (айна бойынша).
Материалдық баланс теңдеуі:
Мұнда Х пен У - NaCl мен судың қатты күйдегі мөлшері, кг.
Туынды теңдеулер:
NaCl бойынша 26= 0,24+X
Су бойынша 74= 0,76+Y
Екі сулы натрий хлориді 
Теңдеулер жүйесін шешкенде табылған сан мәндері:
m= 92,075 кг, x=4,9кг, y=3,025кг
мұндағы: m-ерітіндінің мөлшері, кг
x - NaCl тұзының мөлшері, кг
y - гидратты тұзының мөлшері, кг.
19-кесте- Салқындату үрдісінің материалды балансы.
| Кіріс,кг | Шығыс, кг |
| 26 кг NaCl 74 кг Н2О | 92,075 кг ерітінді мөлшері 4,9кг NaCl мөлшері 3,025кг гидратты сульфат мөлшері |
| 100 кг | 100 кг |
Сатысы.Буландыру сатысы.
100 кг 26% тік натрий хлориді ерітіндісін қаныққанша буландырғанда, буға айналатын судың мөлшерін, рычаг әдісі, өзгермейтін компонент, материалдық баланс әдісін қолданып, таптық.
Алғашқы берілген жүйе m1 нүктесінде (18-сурет) болып, булану үрдісі m2 нүктесінде аяқталады. Қаныққан ерітінді политермиялық ерігіштік айнасында 26,5% NaCl мен 73,5% судан тұрады (m2).
1.Кесінділер ережесі бойынша
Мұндағы 25 пен 30- m1m2 мен m3m1 нүктелердің аралығы, мм.
осыдан х=43,4кг су буға айналған.
m2 нүктесінде қалған ерітіндінің мөлшері 100-43,4=56,6кг
Оның құрамы: NaCl 56,6·0,265=14,84 кг
Су 56,6·0,735=41,16 кг
2. Өзгермейтін құрамдас жолымен шығарғанда (NaCl буланғанда өзгермейді).
m2 нүктесінде:
NaCl: Н2О= 26,5:73,5= 27/х осыдан Х=74,8 кг
3. Материалдық баланс теңдеуімен
Туынды теңдеулермен
NaCl бойынша 26=y´0,265
Су бойынша 74=y´0,735+x
Туынды теңдеулерін шешкенде табылған сан мәндері:
x=41,6кг
y=56,6кг
Буға айналған судың мөлшері:
85-41,6=43,4кг
m2 нүктесіндегі қаныққан ерітіндінің мөлшері:
100-43,4=56,6кг
Оның құрамы: NaCl 56,6·0,265=14,84 кг
су 56,6·0,735=41,16 кг
20- кесте- Буландыру сатысының материалды балансы
| Кіріс,кг | Шығыс, кг |
| 26 кг NaCl 74 кг Н2О | 56,6кг ерітінді мөлшері 14,84кг NaCl мөлшері 41,16 кг су мөлшері |
| 100 кг | 100 кг |