دانلود مقاله یک مدل جدید غیر آلی توازن فاز افشانهای اتمسفری UHAERO

اختصاصی از فی ژوو دانلود مقاله یک مدل جدید غیر آلی توازن فاز افشانهای اتمسفری UHAERO دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دانلود مقاله یک مدل جدید غیر آلی توازن فاز افشانهای اتمسفری UHAERO

نوع فایل : Word 

تعداد صفحات : 33

فهرست و پیشگفتار

• A.V.Martyneko.J.W.He,A.Caboussat .N.R.Amundson چارتمان ریاضیات ، دانشگاه هوستون ، ایالات متحده ی آمریکا
• V.B.Sararin پاریس و فرانسه
• J.H.Seinfeld دپارتمانهای مهندسی شیمی و علوم محیطی و مهندسی ، موسسه ی تکنولوژی کالیفرنیا ، پازادنا ، ایالات متحده یآمریکا
• K.y.yoo دپارتمانهای مهندسی شیمی، دانشگاه ملی تکنولوژی سئول ، کره ش
چکیده : مدلهای متعدد ترمودینامیک گسترش یافته اند تا توازن غیر الی افشانه ی گازی را پیش بینی کنند . برای دستیابی به کارایی محاسبه ای تعدادی از مدلها به ویژگی مهمتر فازهای موجود در رژیمهای ویژه ینسبتاً مرطوب اتکا دارند . آنچه در اینجا ارائه شده یک مدل محاسبه ای جدید به نام UHAERO است که هم کارامد و هم دقیق است و رفتار فاز را بدون هر ویژگی مهمتری محاسبه می کند . اجرای محاسبه ای بر مبنای به حداقل رساندن انرژی آزاد Gibbs با استفاده از متد اولیه – دوگانه استوار است که با تکرار نیوتون جفت شده است . جزئیات ریاضیاتی راه حل در جای دیگر ارائه شده است . این مدل رفتار نم آشامی را بدون هر ویژگی پیشین نمدارهای مربوط نم آشامی را محاسبه می کند . همچنین آنچه در مدل شامل شده یک فرمولاسیون بر مبنای تئوری کلاسیک علم دینامیک هسته سازی استوار است که رفتار بلورینه شدگی را پیش بینی می کند . دیاگرامهای دقیق فاز سیستم سولفات / نیترات / آمونیوم / اب به عنوان کارکرد رطوبت نسبی در K 298.15 در فضای کامل ترکیب ارائه شده است .
1- مقدمه
سازنده های غیرآلی ذرات اتمسفری معمولاً شامل الکترولیت های آمونیوم ، سدیم ، کلسیم ، سولفات ، نیترات ، کلراید ، کربونات و غیره است . حالت فاز از چنین ترکیبی در دمای فرضی و رطوبت نسبی به توازن ترمودینامیک با فاز گازی تمایل دارد . تعدادی از مدلهای ترمودینامیک گسترش یافته اند تا توازن غیرآلی گاز – افشانه را پی شبینی کنند ( جدول 1) . این مدلها بر مبنای دو ویژگی کلی شناخته می شوند : (1) متد محاسبه ی ضرایب فعالیت نمونه ای افشانه – فاز ؛ و (2) تکنیک مشاوره ای که برای تعیین حالت توازن استفاده می شود . گرفتن ترکیب توازنی افشانه چالش زاست چون فازهای چند گانه یمایع و یا جامد می توانند موجود باشند ، که به ترکیب شیمیایی ، رطوبت نسبی محیط (RH ) و دما بستگی دارد .
ممکن است فردی ترکیب افشانه را یا با حل مجموعه معادلات جبری غیر خطی مشتق شده از بالانس جرمی و معادلات شیمیایی یا با انجام حداقل رسانی مستقیم انرژی آزاد Gibbs محاسبه کند . به حداقل رسانی مستقیم انرژ ی آزاد Gibbs در اصل باید در هر سلول شبکه ای در هرمرحله ی زمانی انجام بگیرد . پر چالش ترین بعد تعییین عددی توازن پیش بینی جداسازی اجزای غیر آلی میان فاز آبکی و جامد در افشانه است . برای تاثیر محاسبه ای ، تعدادی از متدهای جاری ( جدول 1)بر مشخص سازی پیشین حضور فازها در رطوبت خاص نسبی و کل ترکیب متکی هستند؛ دو مدلی که در این مقوله قرار می گیرندSCAPE2 نگهداشته می شود .در حالی که این فرضیه ها عمدتاً تعیین عددی موازنه را تسهیل می کند ، که در این عرصه ها فقط موازنه های خاص منتهی می شود که ممکن است نامطلوب باشد ( انصاری و پندیس ، 1999) . آنچه نهایتاً لازم است یک مدل موثر محاسبه ای برای مجزا سازی موازنه ای اجزاء افشانه ای میان فازهای آبگونه و جامد است که به دانش پیشین از وجود فازهای خاص در یک رطوبت و ترکیب کلی متکی است .
حالت فیزیکی فاز افشانه ا یاتمسفری به تاریخچه ی RH ذره بستگی دارد . به محض افزایش RH از مقداری که در آن ذرات خشک هستند ، ذرات بلوری به صورت همزمان آب را در RH نم آشامی (DRH) جذب می کند در حالی که به قطره های آبگونه ای دربردارنده ی یونهای تفکیک شده تبدیل می شود . با کاهش RH از مقدار بالای DRH، ذرات آبگونه بلورینه نمی شوند شکفتگی مگر اینکه بلور شدگی RH (CRH) رخ دهد . بین DRH، CRH ذرات یا کریستاله هستند یا آبگونه که به تاریخچه RH شان بستگی دارد . شاخه های بالایی و تحتانی ضخامت ذره در مقابل رفتار RH از شاخه ای بالا رفته ی تحتانی و ذرات آبگونه ای بالای CRH از شاخه ی فوقانی پایین رفته تبعیت می کنند . مدارهای جدیدیتر ترمودینامیک افشانه ای ( ایروسل ) بر مبنای دانش قبلی از وجود فازهای جامد در رطوبت نسبی ویژه و ترکیب کلی هیسترسیز نم آشامی و شکفتگی را توجیه می کند . یا به محض کاهش RH به کمتر از مقدار DRH نمک جامد بلور شدگی جامد در محلول چند ترکیبی را تصور می کنند ، یا در کل جامد شدگی را نادیده می گیرند . آنچه لازم است مدلی که هم نم آشامی و هم کریستال شدگی را بر مبنای ترمودینامیک پیش بینی کند .
هدف از این مقاله ارائه ی نتایج استفاده از یک مدل جدید موازنه یغیر آلی گاز – افشانه (UHAERO) است که بر مبنای به حداقل رسانی محاسبه ای انرژی آزاد Gibbs استوار است ، و در ان فرضیه ای از قبل در مورد فازهای موجود در رطوبت نسبی خاص و دما وجود ندارد . همچنین آنچه در مدل شامل شده فرمولاسیونی است بر مبنای تئوری کلاسیک پویایی هسته سازی استوار است که ترابری از فاز قابل فراگستری به یک فاز به لحاظ ترمودینامیکی مطلوب تر را تحریک می کند . این تئوری به لحاظ فیزیکی ثابت به وضوح حالت فیزیکی ذره ونم آشامی و شکفتگی را پیش بینی می کند . این مدل قادر است تغییر فاز و حالت افشانه های اتمسفری را در گستره ی کاملی از رژیمهای نسبتاً مرطوب نشان دهد .

• 2- تعیین موازنه 
• 3- محاسبه ی بلور شدگی محلول های قابل فراپخش شدن 
• 4- تحریک موازنه ی فاز غیر آلی و نم آشامی / بلور شدگی 
• 5- کارایی محاسبه ای 
• 6- نتیجه گیری 

جزوه جداسازی و شناسایی مواد آلی پروفسور منوچهر مامقانی دانشگاه گیلان

اختصاصی از فی ژوو جزوه جداسازی و شناسایی مواد آلی پروفسور منوچهر مامقانی دانشگاه گیلان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این جزوه به صورت دست نویس است.

این جزوه درس جداسازی و شناسایی مواد آلی پروفسور منوچهر مامقانی دانشگاه گیلان می باشد که به طور کامل و بسیار عالی به ارائه مباحث مطرح در این واحد درسی پرداخته است.

این جزوه در 89 صفحه با کیفیت عالی اسکن شده و همچنین شامل یک فایل پاورپوینت با 48 اسلاید بوده و امیدواریم در جهت کمک به شما عزیزان مورد استفاده قرار بگیرد.

دانلود پاورپوینت جداسازی و شناسایی ترکیبات آلی (رشته شیمی , 1واحدنظری و2 واحد عملی)

اختصاصی از فی ژوو دانلود پاورپوینت جداسازی و شناسایی ترکیبات آلی (رشته شیمی , 1واحدنظری و2 واحد عملی) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مٶلف: طیبه پرتوی

انحلال پذیری:

فرایند انحلال و انحلال پذیری :

چنانچه مولکولها یا یونهای ترکیب حل شونده بین مولکولهای حلال پخش شود، فرایند انحلال صورت پذیرفته است.

به عبارت دیگر اگر نیروهای بین ذرات حلال و نیروهای بین ذرات  ماده حل شونده از نظر مقدار تقریبا برابر باشد، از اختلاط حلال و حل شونده به هر نسبتی به یکدیگر مخلوط همگن حاصل می شود.

موادی را که به هر نسبتی در یکدیگر حل می شوند، قابل امتزاج می گویند.

 مثل آب و الکل

و موادی که به مقدار جزیی در یکدیگر حل می شوند غیر قابل امتزاج می نامند.

مثل آب و نفت و آب و کربن تتراکلرید

دور شدن یونها در محلولها به دلیل بالا بودن ثابت دی الکتریک حلال (آب) است.

بنابراین در آب با ثابت دی الکتریک حدود (80) سدیم کلرید به سهولت حل می شود، اما سدیم کلرید در اتر با ثابت دی الکتریک 4/4 و یا هگزان با ثابت دی الکتریک 9/1 انحلال پذیر نیست.

اثرات الکترونی

ثابتهای تفکیک اغلب اسیدهای آلی در حدود 10-10 است بنابراین، با بازهای قوی نظیر هیدروکسید (در محلول 5%) ترکیب می شوند و نمک می دهند.

R-COOH + NaOH                 R-COONa + H2O

وجود استخلافهای الکترون کشنده قدرت اسیدی را افزایش می دهد. برای مثال، قدرت اسیدی تری فلورواستیک اسید (ka=0.59) از استیک اسید (ka=1.8*10-4)، 3000 بار بیشتر است.

از آنجا که تفکیک شدن کربوکسیلیک اسیدها فرایند تعادلی است، هر عاملی که سبب پایداری آنیون کربوکسیلات نسبت به کربوکسیلیک اسید گردد، باید تعادل را بسمت تفکیک بیشتر سوق دهد که نتیجه آن افزایش قدرت اسیدی است و برعکس آن هم صدق می کند.

بنابراین استخلاف های دارای الکترونگاتیوی زیاد نظیر هالوژنها از طریق الکترون کشندگی القایی کربوکسیلات را پایدار می کند.

اثرات القایی به شدت فاصله بستگی دارد یعنی هر چه استخلاف از کربوکسیل دور تر باشد اثر القایی آن کمتر است. و بر قدرت اسیدی اثر کمتری دارد.

در مورد اسیدهای آروماتیک نیز گروههای الکترون کشنده از طریق تثبیت کردن بار آنیون کربوکسیلات قدرت اسیدی را افزایش می دهند.

گروههای الکترون دهنده سبب کاهش قدرت اسیدی می شوند.

در بررسی حلالیت در آب به ترکیبی «محلول» گفته می شود که 3 گرم آن در 100 میلی لیتر حل شود که در مقیاس کوچکتر روی نمونه مجهول در آزمایشگاه برای نمونه های مایع 0.2 میلی لیتر در 3 میلی لیتر حلال و برای نمونه های جامد 0.1 گرم در 3 میلی لیتر حلال می باشد.

باید محتوی لوله بشدت تکان داده شود و مخلوط در دمای اطاق باشد.

با این شرایط چنانچه ترکیب کاملا حل شد، «محلول» در حلال مورد استفاده تلقی می گردد، در غیر اینصورت «نامحلول» است.

ترکیبات اسیدی کاغذ تورنسل را قرمز می کنند.

ترکیبات اسیدی را از انحلال در سدیم هیدروکسید 5% شناسایی می کنیم.

 انحلال اسیدهای قوی و ضعیف را برای شناسایی قطعی در حلال بازی ضعیف سدیم بی کربنات 5% نیز مورد بررسی قرار می دهیم.

ترکیبات بازی کاغذ تورنسل را آبی می کنند.

ترکیبات بازی را از انحلال آنها در محلول هیدروکلریک اسید 5% تشخیص می دهیم.

حلالیت در آب:

ترکیباتی که چهار کربن یا کمتر دارند، و دارای اکسیژن، نیتروژن یا گوگرد هستند، غالبا در آب محلول می باشند.

ترکیباتی که دارای این عناصر هستند و پنج یا شش کربن دارند، غالبا در آب نامحلول اند یا انحلال پذیری آنها اندک است.

انحلال در آب یک ترکیب شاخه دار در مقایسه، ترکیب بدون انشعاب بیشتر است. چون شاخه دار شدن زنجیر الکیل (زنجیرهای جانبی) در یک ترکیب سبب کاهش نیروهای بین ملکولی ملکولها می گردد. و ترکیب آسانتر از یکدیگر جدا می شوند.

بنابراین، -t بوتیل الکل از –n بوتیل الکل بیشتر در آب محلول است.

وقتی نسبت اتمهای اکسیژن، نیتروژن یا گوگرد به اتمهای کربن در یک ترکیب افزایش می یابد، غالبا انحلال آنها در آب نیز بیشتر می شود که به دلیل افزایش تعداد گروههای عاملی قطبی می باشد.

 از اینرو انحلال 1، 5- پنتان دیول از 1- پنتانول در آب بیشتر است.

اما با افزایش زنجیر الکیل (یعنی تعداد کربن بیش از چهار) اثر گروه عاملی قطبی کاهش می یابد و حلالیت کم می شود.

حلالیت در کلریدریک اسید(HCl5%):

احتمال وجود آمین را باید فورا از بررسی حلالیت آن در اسید رقیق ( HCl5%)نتیجه گیری کرد. که نمک هیدرید کلرید تشکیل می شود که در آب محلول است.

R-NH2 + HCl               R-NH3+Cl-

استخلاف یک حلقه آروماتیک (Ar) بر روی زنجیر الکیل قدرت بازی آمین را تا حدودی کم می کند، اما با این وجود آمین پروتون دار می شود و معمولا در اسید رقیق محلول است.

استخلاف نیتروژن آمینی با دو یا سه حلقه آروماتیکی قدرت بازی را به مقدار بیشتری کاهش می دهد. دی یا تری آریل آمینها در HCl رقیق حل نمی شوند. بنابراین، Ar2NH و Ar3N در اسید رقیق نامحلول هستند.

ترکیباتی که در سدیم بی کربنات (باز ضعیف) حل می شوند، در زمره اسیدهای قوی هستند.

ترکیباتی که در سدیم هیدروکسید (باز قوی) حل می شوند در زمره اسیدهای قوی یا ضعیف می باشند.

بنابراین، برای تمیز دادن اسیدهای ضعیف و قوی از یکدیگر باید انحلال آنها در (NaOH) به عنوان باز قوی و (NaHCO3)به عنوان باز ضعیف تعیین کنیم.

کربوکسیلیک اسیدها معمولا در هر دو حلال بازی محلول هستند.

انحلال در باز به دلیل تشکیل نمک سدیم که در محیط آبی محلول هستند می باشد.

اما، نمک ترکیباتی که وزن ملکولی آنها بالاست محلول نیستند و رسوب می کنند.

نمک کربوکسیلیک اسیدهایی که دارای زنجیر بلند هستند نظیر میریستیک (C14)، پالمیتیک (C16) و استئاریک (C18) نیز در زمره این ترکیبات می باشند و صابون تشکیل می شود.

حلالیت در سولفوریک اسید غلیظ:

ترکیبات زیادی در سولفوریک اسید سرد و غلیظ محلول می باشند. مانند الکلها، کتونها، آلدهیدها و استرها و...

ترکیبات دیگری نظیر الکنها، الکینها، اترها، نیتروآروماتیکها و آمیدها نیز از آن جمله هستند.

ترکیباتی که در سولفوریک اسید غلیظ محلول هستند، اما در اسید رقیق حل نمی شوند، بازهای بسیار ضعیفی هستند. تقریبا تمام ترکیباتی که دارای نیتروژن، اکسیژن، گوگرد هستند در سولفوریک اسید پروتون دار می شوند و یونهای تولید شده آنها هم محلول هستند.

شامل 255 اسلاید POWERPOINT

دانلود تحقیق مواد آلی خاک

اختصاصی از فی ژوو دانلود تحقیق مواد آلی خاک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مواد آلی جزء لاینفک هر خاک بوده و خواص فیزیکی و شیمیایی آنرا تا حد قابل توجهی تغییر     می دهد و عبارتست از کلیه اجسام آلی موجود در خاک اعم از زنده یا مرده ، تازه یا کهنه ، ساده یا پیچیده ومرکب . مواد آلی خاک شامل بقایای گیاهی و حیوانی در مراحل مختلف تجزیه، هوموس، میکروبها و هر ترکیب آلی دیگر    می باشد .
بقایای گیاهی یا حیوانی که به خاک افزوده می گردند در نتیجه فعالیت میکروارگانیسمهای خاک تجزیه و ضمن  آزاد  کردن  قسمتی از مواد غذایی  خود  دچار تغیرات  زیادی  می گردند ،  سرعت  فعالیت میکروارگانیسمها به وجود آب ، هوای کافی  و حرارت مناسب برای فعالیت آنها بستگی  دارد .  یادآور  می شود که واحد ساختمانی  ماده آلی خاک  کربن است . افزون  بر کربن ، در ترکیب  ماده آلی  خاک عناصر هیدروژن، اکسیژن، فسفر، ازت و گوگرد نیز  بکار رفته است . در خاکهایی که به آن کود اضافه نشده است ماده آلی مهمترین  منبع  تامین  کننده  ازت و گوگرد است .
هوموس ماده آلی کلوییدی خاک است که تجزیه آن به کندی انجام می شود و به خاک رنگ قهوه ای یا سیاه می دهد. برخی از فراورده های حاصل از تجزیه ماده آلی خاک درآب محلول بوده و به سرعت ناپدید می شوند، برخی ترکیبات دیگر پایدارتر بوده و باقی می مانند . مواد آلی پایدار بصورت چسب آلی عمل کرده و برای تشکیل خاکدانه  ذرات خاک را به هم  می چسبانند . هوموس  دو خاصیت  مشترک   با رس  دارد  : نخست اینکه از نظر الکتریکی به مقدار زیادی باردار است . دوم اینکه سطح ویزه زیادی دارد و به خاطر همین دو خاصیت این ماده در خاک بسیار مهم است .
 
اثرات مفید مواد آلی خاک
 
    مواد آلی با تجزیه و فساد خود و همچنین ظرفیت تبادل یونی قابل توجهی که دارند در تغذیه گیاهان مورد استفاده قرار می گیرند . خاکهایی که کمتر از 2 درصد ماده آلی داشته باشند از نظر ماده آلی فقیر محسوب می شوند . ظرفیت تبادل کاتیونی  زیاد هوموس و مواد آلی  با افزایش اسیدیته خاک افزایش می یابد .
    مواد آلی  ترکیبات لازم  برای  تشکیل  و تثبیت  خاکدانه ها  را  فراهم  می سازد و  به اصلاح ساختمان خاک کمک می کند . ترکیبات پیچیده کربوهیدراتها مانند صمغ ها ، رزین ها و اسید های آلی که از تجزیه مواد آلی خاک حاصل می شوند به صورت  سیمانی  در ارتباط  با ذرات  خاک عمل کرده و ساختمان خاک را بهبود می بخشد .
    مواد آلی ظرفیت نگهداری و استعداد خاک را برای هدایت آب افزایش می دهد زیرا هوموس قدرت جذب آب زیادی داشته و ظرفیت آبگیری خاک را بهبود می بخشد. ذرات مواد آلی در لابلای ذرات رس قرار می گیرند و از به هم  چسبیدگی ذرات  رس می کاهد  و ضمن بهبود ساختمان خاک ، جریان آب را تسهیل می کند .
    مواد آلی به کاهش روان آب یا آبدوی از خاک و فرسایش آن کمک می کند .
مواد آلی خاک را می توان بوسیله اضافه کردن کودهای آلی به خاک تامین نمود . کودهای آلی شامل کودهای دامی ، کمپوست و کود سبز  می باشد .
 
 
   کود دامی
این مواد به طور عادی از پوسیده فضولات یا قسمتی ازاندام حیواناتی مثل گوسفند، بز، گاو، اسب و الاغ ، شتر یا مرغ و ماهی و امثال آنها بدست می آیند؛ از قبیل پهن، فضله مرغ و کبوتر، پودر ماهی، پودر استخوان، خون و ادرار حیوانات .
این کودها علاوه بر تامین قسمتی از مواد غذایی  مورد نیاز گیاهان  نقش  بسیار مهمی در اصلاح فیزیکی خاک داشته و در با لا بردن حاصلخیزی خاک بسیار موثرند . مقدار مواد غذایی که کود های دامی دارند متفاوت بوده و بسته به نوع حیوان، تر یا خشک بودن کود و جامد یا مایع بودن آن و حتی جنس خاکی که علوفه دام از انجا بدست آمده تفاوت می کنند . کود دامی باید  کاملا  پوسیده  و تخمیر شده باشد تا گیاه بتواند از آن استفاده  کند . لذا در اراضی  سنگین  باید  اقلا 3 تا 4 ماه  قبل از کشت محصول آنرا با خاک مخلوط نمود تا در این مدت در زمین پوسیده شده و قابل جذب گردد.

شامل 9 صفحه word

دانلود مقاله آشنایی با روشهای تفکیک و تخلیص ترکیبات آلی

اختصاصی از فی ژوو دانلود مقاله آشنایی با روشهای تفکیک و تخلیص ترکیبات آلی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

شیمیدان آلی باتجربه به ندرت واکنش هایی را می یابد که فقط محصول (یا محصولات)مورد نظرش را تولید کند.علت این عمل آن است که در مخلوط واکنش همراه با محصول مورد نظر مقادیر مختلفی از مواد اولیه تغییر نیافته و حلال ومحصول واکنشهای جانبی که همزمان با واکنش اصلی انجام می شوند وجود دارد.

شیمیدان نیروی زیادی را صرف می کند تا محصول مورد نظر را از چنین ناخالصی هایی جدا کند.هدف از این تحقیق ارائه روشهای مهمی است که شیمیدان امروزی جهت تفکیک و تخلیص ترکیبات آلی به کار برد.

تقطیر
روشهای مختلفی برای جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول وجود دارد که یکی از این روشها فرایند تقطیر می‌باشد در روش تقطیر جداکردن اجزاء یک مخلوط ، از روی اختلاف نقطه جوش آنها انجام می‌گیردتقطیر ، در واقع ، جداسازی فیزیکی برشهای نفتی است که اساس آن ، اختلاف در نقطه جوش هیدروکربنهای مختلف است. هر چه هیدروکربن سنگینتر باشد، نقطه جوش آن زیاد است و هر چه هیدروکربن سبکتر باشد، زودتر خارج می‌شود.. تقطیر در عمل به دو روش زیر انجام می‌گیرد. روش اول شامل تولید بخار از طریق جوشاندن یک مخلوط مایع ، سپس میعان بخار ، بدون اینکه هیچ مایعی مجددا به محفظه تقطیر بازگردد. در نتیجه هیچ مایع برگشتی وجود ندارد. در روش دوم قسمتی از بخار مایع شده به دستگاه تقطیر باز می‌گردد و به صورتی که این مایع برگشتی در مجاورت بخاری که به طرف مبرد می‌رود قرار می‌گیرد. هر کدام از این روشها می‌توانند پیوسته یا ناپیوسته باشند.

تقطیر، معمولترین روشی است که برای تخلیص مایعات به کار می رود. دراین عمل مایع را به کمک حرارت تبخیر می کنند و بخار مربوطه را در ظرف جداگانه ای متراکم می کنند و محصول تقطیر را بدست می آورند. چنانچه ناخالصیهای موجود در مایع اولیه فرار نباشند، در باقی مانده تقطیر به جا می مانند و تقطیر ساده جسم را خالص میکند. در صورتی که ناخالصیها فرار باشند، تقطیر جزء به جزء مورد احتیاج خواهد بود.

چنانچه ناخالصی های موجود در مایع اولیه فرار نباشد در باقیمانده تقطیر به جا می ماند و تقطیر ساده نمونه را خالص می کند.در صورتیکه فرار باشند تقطیر جز به جز مورد نیاز خواهد بود.اگر فقط یک ماده فرار بوده و اختلاف نقطه ی جوش این ماده با ناخالصی های موجود در آن زیاد باشد (حدود 30درجه)می توان برای جدا کردن این ماده از ناخالصی ها از تقطیر ساده استفاده نمود.از تقطیر ساده معمولا د جداسازی مخلوط مایعاتی استفاده می شود که نقطه یجوشی در محدوده 40تا150درجه دارندزیرا در دمای بالاتر از 150درجه بسیاری از ترکیبات آلی تجزیه می شوندودر دمای جوش کمتر از 40درجه مقدار زیادی از مایع در ضمن تقطیرهدر می رود.

در تقطیر مخلوطی ازدو یا چند جسم فشاربخار کل تابعی از فشار بخار هر یک از اجزا و کسر مولی آنه می باشد. بر اساس قانون رائول فشار بخار جزیی یک ترکیب فرار در یک محلول ایده آل با حاصلضرب فشار بخار در کسر مولی آن برابر است.بنابراین در بخار موجود بر سطح دو یا چند جزمحلول فرار ذرات کلیه اجزا شرکت کننده در محلول یافت می شود.رابطهی بین فشار بخار کل(Pt)با فشار جزیی (Pi)و کسر مولی اجزا(Xi)به صورت زیر است:
Pt=PaXa+PbXb+PcXc+……
نکته:اگر در محلولی شامل دو ماده شیمیایی فرار یک جز دارای فشار بخار بیشتری از جز دیگر باشد بخار حاصل از آن در مقایسه با مایع دارای درصد بیشتری از جسم فرارتر خواهد بود.

ظروف معمولی در خلل و شکاف های جدار خود دارای بسته ها ی هوای محبوس می باشند.با ریختن مایع در ظرف محفظه بسته ها از بخار پر می شود.وقتی که دمای مایع افزایش می یابد بخار آنقدر به حالت متراکم باقی می ماند تا اینکه از فشار بخار روی مایع بیشتر شود.در این حالت بخار به دام افتاده افزایش حجم پیدا می کند و به صورت حباب هایی به سطح مایع رسیده و خارج می گردد. حالت به هم خوردگی حاصل از حباب ها (جوش)حباب های هوای بیشتری را به داخل مایع کشانده و فرایند با تشکیل بخار ادامه می یابد.

با حرارت دادن مایعات درظروف شیشه ای که دارای سطوحی نسبتا صاف و یکنواخت می باشند حالت جوش ایجاد نمی شود و اگر درجه حرارت به اندازه کافی افزایش یابد به حالت انفجاری تبخیر می گردند.برای اجتناب از خطرات مربوط به جوشش ناگهانی (به صورت ضربه ای)منبعی برای دمیدن حباب ها به درون مایع قبل از حرارت دادن و عمل جوش لازم است. در شرایط معمولی (فشارجو)این منبع سنگ جوش می باشد.سنگ جوش دانه هایی حاوی خلل ریز در خود بوده که در آن مولکولهای هوا حبس شده اند.با قرار گرفتن این دانه ها در حلول حباب ها از سطح آنها تشکیل شده واز جوشیدن انفجاری و تاخیر در جوش جلوگیری می نماید.

در ادامه به معرفی انواع روشهای تقطیر و توضیح اجمالی در ارتباط با آنها پرداخته ایم:

انواع تقطیر :

تقطیر ساده:

به عنوان مثال هنگامیکه ناخالصی غیر فراری مانند شکر به مایع خالصی اضافه می شود فشار بخار مایع تنزل می یابد.علت این عمل آن است که وجود جز غیر فرار به مقدار زیادی غلظت جز اصلی فرار را پایین می آورد یعنی دیگر تمام مولکولهایی که در سطح مایع موجودند مولکولهای جسم فرار نیستند و بدین ترتیب قابلیت تبخیر مایع کم می شود.نمودار ارائه شده در زیر اثر جز غیر فرار را در فشار بخار مخلوط نشان می دهد:

تقطیر ساده را می توان به دوصورت تعریف کرد:1-تقطیر ساده غیر مداوم 2-تقطیر ساده مداوم

• تقطیر ساده غیر مداوم : در این روش تقطیر ، مخلوط حرارت داده می‌شود تا بحال جوش درآید بخارهایی که تشکیل می‌شود غنی از جزء سبک مخلوط می‌باشد پس از عبور از کندانسورها (میعان کننده ها) تبدیل به مایع شده ، از سیستم تقطیر خارج می‌گردد. به تدریج که غلظت جزء سنگین مخلوط در مایع باقی مانده زیاد می‌شود، نقطه جوش آن بتدریج بالا می‌رود. به این ترتیب ، هر لحظه از عمل تقطیر ، ترکیب فاز بخار حاصل و مایع باقی مانده تغییر می‌کند.
  • تقطیر ساده مداوم : در این روش ، مخلوط اولیه (خوراک دستگاه) بطور مداوم با مقدار ثابت در واحد زمان ، در گرم کننده گرم می‌شود تا مقداری از آن بصورت بخار درآید، و به محض ورود در ستون تقطیر ، جزء سبک مخلوط بخار از جزء سنگین جدا می شود و از بالای ستون تقطیر خارج می‌گردد و بعد از عبور از کندانسورها ، به صورت مایع در می‌آید جزء سنگین نیز از ته ستون تقطیر خارج می‌شود. قابل ذکر است که همیشه جزء سبک مقداری جزء سنگین و جزء سنگین نیز دارای مقداری از جزء سبک است.

نکته:در تقطیر یک ماده خالص چنانچه مایع زیاده از حد گرم نشوددرجه حرارتی که در گرماسنج دیده می شود یعنی درجه حرارت دهانه ی خروجی با درجه حرارت مایع جوشان در ظرف تقطیر یعنی درجه حرارت ظرف یکسان است.درجه حرارت دهانه خروجی که به این ترتیب به نقطه جوش مایع مربوط می شود در طول تقطیر ثابت می ماند.

هرگاه در مایعی تقطیر می شود ناخالصی غیر فراری موجود باشد درجه حرارت دهانه خروجی همان درجه حرارت مایع خالص است زیرا ماده ای که بر روی حباب گرماسنج متراکم می شود به ناخالصی آلوده نیست.ولی درجه حرارت ظرف به علت کاهش فشا بخار محلول بالا می ررود. در جریان تقطیر درجه حرارت ظرف نیز افزایش می یابد.زیرا که غلظت ناخالصی با تقطیر جز فرار به تدریج زیاد می شود و فشار بخار مایع بیشتر پایین می اید.با وجود این درجه حرارت دهانه خروجی مانند مایع خالص ثابت می ماند.رابطه کمی موجود بین فشار بخاروترکیب مخلوط همگن مایع(محلول)به قانون رائول معروف است و به صورت معادله زیر بیان می شود:

جز مولی  Rبه جزیی اطلاق می شود که تمام مولکولهای موجود در آن مولکولهای Rباشند.برای به دست آوردن این جز مولی تعداد مولهای Rدر مخلوط را بر مجموع تعداد مولهای اجزا سازنده تقسیم می کنند.معادله در زیر آمده است:

باید دانست که در بالای محلول ایده آلی که محتوی Rاست فشار بخار جزR فقط به جزمولی Rبستگی داردوبه هیچ وجه به فشار بخار اجزای دیگر مربوط نیست.چنانچه کلیه اجزا به غیر از Rغیر فرار باشند فشار بخار کلی مخلوط برابر با فشار جز Rاست زیرا می توان فشار بخار ترکیبات غیر فرار را صفر فرض کرد.در نتیجه محصول تقطیر چنین مخلوطی همیشه Rخالص است.ولی اگر دو یا چند جز فرار باشند در این صورت فشار بخار کل برابر با مجموع فشار بخارهای جزیی هر یک از اجزای فرار خواهد شد.(قانون دالتون-در اینجا RوSوTفقط به اجزای فرار مربوط می شود:)

چنین مخلوط مایعی که در بالا توضیح داده شد تفاوت زیادی دارد زیرا در اینجا ممکن است محصول تقطیر هر یک از اجزای فراررا در بر داشته باشد.تفکیک دراین حالت احتیاج به تقطیر جز به جز دارد.چگونگی انجام تقطیر جز به جز در ادامه آمده است.

• تقطیر تبخیر آنی (ناگهانی): وقتی محلول چند جزئی مانند نفت خام را حرارت می‌دهیم، اجزای تشکیل دهنده آن بترتیب که سبکتر هستند، زودتر بخار می‌شود. برعکس وقتی بخواهیم این بخارها را سرد و دوباره تبدیل به مایع کنیم، هر کدام که سبکتر باشد دیرتر مایع می‌گردد. با توجه به این خاصیت ، می‌توانیم نفت خام را به روش دیگری که به آن "تقطیر آنی" گویند، تقطیر نماییم. در این روش ، نفت خام را چنان حرارت می‌دهیم که ناگهان همه اجزای آن تبدیل به بخار گردد و سپس آنها را سرد می‌کنیم تا مایع شود. در اینجا ، بخارها به ترتیب سنگینی ، مایع می‌شوند یعنی هرچه سنگین‌تر باشند، زودتر مایع می‌گردند و بدین گونه ، اجزای نفت خام را با ترتیب مایع شدن از هم جدا می‌کنیم.

شامل 14 صفحه فایل word قابل ویرایش