KRISTALIZACIJA

Pripremio: Varga IPripremio: Varga IštvanštvanHEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA ŠKOLAHEMIJSKO-PREHRAMBENA SREDNJA ŠKOLA

ČOKAČOKAvvarga.iarga.i@neobee.net@neobee.net

Definicija:

Kristalizacija je difuziona operacija kojom se iz rastvora izdvajaju čiste kristalne supstance.

Cilj kristalizacije:

1. Izdvajanje čvrstog rastvorka iz rastvora;

2. Prečišćavanje supstance njenim rastvaranjem, a zatim iskristalisavanjem.

Rastvorljivost supstanci

Definicija:

Predstavlja onu masu čiste supstance izražene u gramima, koja može da se rastvori u 100 g rastvarača, pri čemu rastvor postaje zasićen.

Jedinica mere rastvorljivosti je: g / 100 g rastvarača.

Rastvorljivost supstanci nalaze se u tabelama u zavisnosti od temperature, ili je prikazana grafički u DIJAGRAMU RASTVORLJIVOSTI.

Dijagram rastvorljivosti nekih ( neorganskih soli)

Dijagrami predstavljaju zasićeno stanje rastvora.

Područja ispod krive predstavljaju NEZASIĆENO STANJE RASTVORA, dok iznad

krive PRESIĆENO STANJE.

Presićeno stanje nije stabilno, jer rastvor sadrži više supstance od onoga što može da bude

rastvoreno (metastabilno stanje)

Analizom dijagrama možemo zaključiti sledeće:

1. Rastvorljivost raznih supstanci je različito;

2. Rastvorljivost zavisi od temperature;

3. Rastvorljivost većine supstanci raste sa porastom temperature.

Uslovi kristalizacije

1. Da je rastvor prezasićen;

2. Da postoje kristalne klice u rastvoru;

3. Da se omogući odvođenje ili dovođenje toplote.

Drugi i treći uslov utiču na veličinu kristala.

Ako jedan od tri uslova nije ispunjen,kristalizacija se neće izvršiti!

Mehanizam i faze nastajanja kristala

1. Formiranje kristalnih klica (centara kristalizacije) i

2. Rast kristala.

Kristalne klice se formiraju od većeg broja molekula, jonova sa određenim sadržajem energije i

određenog rasporeda u prostoru.

Nastajanje kristalnih klica se može ubrzati “pelcovanjem rastvora”, tj. ubacivanjem sitnih kristala iste materije u

prezasićen rastvor.

Kristalizaciju može da ubrza i prisustvo stranih materija na primer prašina ili materija sličnih kristalnih modifikacija.

Nakon formiranja kristalnih klica započinje rast kristala, jer difuzijom iz rastvora molekule ili joni rastvorka adsorbuju se ( vezuju se ) za klice.

Brzina hlađenja rastvora utiče na veličinu formiranih kristala.

Brzo hlađenje daje veći broj sitnih kristala, dok sporo hlađenje daje manji broj većih kristala.

Pokazalo se da materije manjih molekulskih masa daju manje kristale.

Aparati za kristalizaciju - kristalizatori

Treba da omoguće:

1. Dobijanje kristala željene veličine;

2. Pogodno hlađenje rastvora;

3. Lako vađenje izdvojenih kristala;

4. Da rade kontinualno.

Kadni kristalizator

Svenson – Volker kristalizator

Delovi kristalizatora su:

1 – Horizontalno korito

2 – Dupli zid (omotač za vodeno hlađenje korita)

3 – Vratilo

4 – Spiralna mešaljka pričvršćena na vratilo

5 – Otvor za pražnjenje (odvođenje smeše kristala i matičnog rastvora

6 – Cevi za spajanje članaka (dva korita).

Vulf – Bok kristalizator

Delovi kristalizatora su:

1 – Korito

2 – Kružne šine

3 – Obrtni valjci.

Vakuuum kristalizator

1 – Cilindar

2 – Konično dno cilindra

3 – Otvor za uvođenje rastvora

4, 4 ,- Propeleri

5 – Parni ejektor

6 – Barometarska cev

7 – Centrifugalna crpka.