این جزوه به صورت تایپ شده است.
این جزوه درس کریستالیزاسیون صنعتی دکتر مهرداد منطقیان دانشگاه تربیت مدرس می باشد که به طور کامل به ارائه مباحث مطرح در این واحد درسی پرداخته است.
درس کریستالیزاسیون صنعتی از مهمترین دروس کارشناسی رشته مهندسی شیمی می باشد. این جزوه در 99 صفحه بوده و امیدواریم در جهت کمک به شما عزیزان مورد استفاده قرار بگیرد.
تبلور یا کریستالیزاسیون، یک تکنیک عالی برای خالص سازی اجزاء شیمیایی با استفاده از جامدسازی حاصل از مخلوط های آبی( مایع) می باشد. بیشتر مواد به شکل بلوری یا کریستالی به بازار عرضه می شوند و مقدار زیادی محصول، می تواند از محلول های ناخالص حتی در یک مرحله اخذ شود. جذابیت زیاد این روش بویژه هنگام در نظر گرفتن این مورد که کریستالیزاسیون می تواند در دماهای کم انجام شود و نسبت به فرآیندهای جداسازی قدیمی تر دیگر به انرژی کمتری نیاز دارد، زیاد و زیادتر می شود در سال 1999 تولید محدود شد، کریستال در جهان جهت استفاده در صنعت الکترونیک بیش از 20000 تن در سال تخمین زده شده است که بزرگترین و بیشترین بخش آن شامل سیلیکون های نیمه هادی، GaA ها، InP، Gap، CdTe، آلیاژهای آنها، کریستال های نوری و کریستالهای درخشان می باشند.
تکنولوژی کریستالیزاسیون همچنین یک نیروی کمکی قدرتمند در تولید ترکیبات دارویی با زمینه علاقه خاص در شناخت ترکیبات کایرال یا متقارن و چند شکلی را ارائه می دهد. در بیوشیمی، تشریح کامل ساختار پروتئین در سطح اتمی با استفاده از روش تجزیه و تحلیل تفرق ( یا دیفراکسیون) اشعه ایکس حاصل می شود، نظیر مورد بکار گرفته شده در کریستال های منفرد. بطور معمول، نسبت توزیع اندازه ذره و ساختارها اشکال ایجاد شده در نتیجه وجود سرعت های نسبی هسته سازی ( هسته ای شدن) و رشد کریستال ها از یک محلول فوق اشباع می باشند. حالت فوق اشباعی می تواند به روش های متعددی ایجاد شود.
1: با استفاده از گرم کردن یا سرد کردن یک محلول اشباع شده در صورتیکه حلالیت با دما کاهش یابد.
2: با استفاده از تبخیر کردن حلال
3: با افزایش یک جزء دیگر به محیط واکنش و بنابراین کاهش حلالیت ماده حل شونده
4: با استفاده از افزایش نمک و ترکیبات نمکدار
5: با انجام واکنش جهت تشکیل ماده حل شده در محیط واکنش آزمایش
هنگامیکه یک ماده از فاز 1 به فاز 2 منتقل می شود، تغییر انرژی آزاد مولی گیبش ( مربوط به تغییر شکل در دما و فشار ثابت به شکل زیر نوشته و محاسبه می شود:
(1
که در آن 1µ و 2µ پتانسیل های شیمیایی فازهای در نظر گرفته شده می باشند. انرژی آزاد مولی گیبس نیز می تواند بر حسب فعالیت به صورت مقابل بیان و محاسبه شود:
(2
که درآن R : عبارت از ثابت جهانی گاز
T : عبارت از دمای مطلق
a: عبارت از فعالیت ماده حل شده
a0 : عبارت از فعالیت ماده حل شده
S : عبارت از حالت فوق اشباعی می باشد.
با فرض اینکه ضرایب فعالیت برابر واحد یا 1 می باشند، بنابراین حالت فوق اشباعی معمولاً بر حسب نیروی محرک غلظتی و به صورت مقابل بیان و نوشته می شود:
(3
که در آن C: عبارت از غلظت ماده حل شونده می باشد.
و C* عبارت از حلالیت تعادلی در دما و فشار سیستم می باشد.
هر گونه روش طراحی با استفاده از دانش مربوط به خواص ترمودینامیک سیستم آغاز می شود. در مورد کریستالیزاسیون حاصل از محلول، وجود اطلاعات حلالیت وابستگی آنها به دما ضروری و لازم می باشد. پیچیدگی ها و موارد دشوار در صورتی ایجاد می شوند که ذره یا جزء موجود بتواند به اشکال متفاوتی کریستالیزه یا متبلور شود که بر طبق شکل 1 این مورد به دما بستگی دارد برای مثال سولفات منیزیم با تعداد متفاوتی از مولکولهای آب به صورت مولکول خشک یا فاقد آّب کریستالیزه می شود.
2: عوامل بلورساز غشایی:
با وجودیکه عوامل یا مواد بلورساز در عملیات سیستم از چندین دهه قبل در صنایع شیمیایی موجود می باشند، ولی طرح و عملکرد آنها هنوز هم مسائل متعددی را ایجاد می نماید طرح هایی در مقیاس بزرگ اغلب کریستال هایی را تولید و ایجاد می نمایند که معیار سنجش کیفیت خاص را اقناع نمی نمایند زیرا آنها بدلیل تغییر روند و مسیر بازار از
شامل 26 صفحه فایل word قابل ویرایش