صفحه 1:
صفحه 2:
تکنولوژی شیمیایی در حقیقت ور
علم سنتز و تبدیل و تولید 4
مرادیمی باشد ا *ا
مکانیک و سایر علوم تکنیکی
al. گذاری شده است
a
H
صفحه 3:
a 22 >_>
اگرچه در هر يك از اين علوم پدیده ها تنها
از نظر شیمیایی یا فیزیکی مطالعه می گردد.
ولی در تکنولوژی شیمیایی باید همه اين
پدیده ها نسبت به هم در نظر گرفته شوند و
این چیزی است که به نام پروسس فرآیند
تکنولوژی معروف است تکنولوژی شیمیایی
مجموعه پدیده های فیزیکی و شیمیایی را
مطالعه می نماید.
که مجموعه اینها با هم فرایند تکنولوژی را
به وجود می آورند.
صفحه 4:
در حقيقت اساس صناع شيميابى را فرايندهاى شيميايى تشكيل مى دهند و :
فرایندهای تولید شیمیایی و صنایع ولبسته به آن را می توان مجموعه ای از تک |
عملیات فیزیکی و تک فرآیندهای شیمیایی را در نظر گرفت. :
در تک عملیات فیزیکی معمولا اعمال فیزیکی جریان دارد بدون اينكه واكنش 0000
های شیمیایی انجام شود .در تک فرایند شیمیایی. تغیبرات شیمیایی صورت گرفته
و ترکیب و خواص موادعوض میگردد.
صفحه 5:
مهندسی شیمی شاخه ای از مهندسی است که اساس آن متکی بر تک عملیات می
gl a عمليات اكر به لور متوالى و لتر واهماهتك قرار کیرد در فد
شیمیایی در ابعاد صنعتی را به وجود می آورند. ۱
بعدها اين تعریف از طرف انستیتوی مهندسین شیمی آمریکا به صورت زیر کامل گردید:
(A.1.CH.E)
صفحه 6:
مهندسی شیمی عبارت از کاربرد اصول علوم فیزیکی به همراه اصول اقتصاد و روابط انسانی در
زمینه هایی که مستقیما مربوط به فرایند ها و فرایند دستگاهی که در آنها تخییراتی در حالت
ترکیب و انرژی مواد مورد مطالعه صورت گرفته می باشد.
همانطوریکه قبلا بیان, گردیده عملیات ماهیت فیزیکی دارد و هدف از آن این است که همه
فرآیند( مواد واکنشگر و محصولات ) از نظر دما فشار و ترکیب فازها مشخصات مورد نظر را
داشته باشند.
صفحه 7:
با توجه به این اهداف.تک عملیات در پنج طبقه اصلی دسته بندی می
شوند که عبارتند از:
یک جریان سیال که اغلب مهندسان فنی اين موضوع را تحت عنوان
درس مکانیک سیالات مطالعه می کنند
با توجه به اینکه در هر واحد تولیدی مواد واکنشگر موارد دستگاه و
محصولات از آن خارج می گردد لذا مهندسان باید قادر باشند که ابعاد
این نوع وله ها و پمپ های مورد نیاز در اين انتقالات را پیشبینی کنند
۲ هدایت كرما
۲ آمیختن نظیر به هم زدن و مخلوط کردن
۴ عملیات جداسازی نظیر تقطیر جز به استخراج جذب سطحی خشک
کردن صاف کردن و سایر عملیات جداسازی
۵. تغییر و دستکاری جامدات مانند خرد کردن آسیاب نمودن الک کردن
و سیال نمودن
صفحه 8:
تک فرآیندها:
تك فرايندها معمولا در داحل دستگاه های به نام واكنشكاد يا راكتور كة محل انجام تغبيرات شیمیایی هستند صورت می گیرند
با توجه به نوع واکنش و تغییرات شيميايى كه در داخل اين دستكاه انجام مى كيرد تك فرآیندها را می توان طبقه بندی نمود در
زير به جند نمونه ازاين تك فرآيندها كه در صنايع مختلف تحت پرسشهای با همین نام به کار گرفته می شود اشاره مى كردد: |
تک فرایند آلکیلاسیون
تک فرایند آروماتیزاسیون
تک فرایند استریفیکاسیون فرآیند هالوژناسیون
تک فرآیند الکترولیز
تك فرآيند يبروليز اسم
تک فرآیند خنفی سازی
تک فرایند پلیمریزاسیون
تک فرانه اکسناسون
تک فرآیند احتراق
تک فرآیند کلسیناسیون
تک فرآیند هیدروژناسیون و غیره
صفحه 9:
در حالت کلی برای انجام یک فرا یی سه مرحله اصلی وجود دارند که عبارتند از:
قرار دادن مواد واکنشگر در منطقه واکنش
انجام واکنش های شیمیایی محض
خروج مواد حاصل از واکنشها از منطقه واكنش
جهت درک هر یک از اين مراحل و عوامل موثر در آنها به طور مختصر به بررسی هر کدام از آنها می
پردازیم.
۱-قرار دادن مواد واکنشگر در منطقه واکنش
انتقال مواد واکنش گر به منطقه واکنش در حالت عادی به وسیله دیفوزیون مولکولی و پا به وسیله
کنوکسیون(همرفت) انجام میگیرد.
در صورتی که اختلاط شدید ایجاد شود عمل انتقال و جابجایی را دیفوزیون آشفته (016۴ ۳۲لا
0 )| گویند
در مورد سیستم های چند فازه آوردن مواد واکنشگر در منطقه واکنش میتواند به طرق مختلف انجام
شود
۳5
صفحه 10:
سیستم به گروهی از مواد که به طور شیمیایی و یا فیزیکی بر هم اثر
می کنند اطلاق می گردد و فاز به قسمتی از یک سیستم که از لحاظ
خصوصیات شیمیایی و فیزیکی یکسان باشند گفته می شود
روش های کلی انتقال مواد منطقه واکنش به خروج محصولات از
منطقه به صورت های زیر امکان پذیر است
جذب(0۲0 4۵050۲01 عریان سازی(01650۲01[010) جذب
سطحی(0۲۱ 0150۲011 2) کندانسیون(چگالش)» جذب مواد جامد.
انحلال مواد جامد. تبخیر مایعات تصعید جامدات» رسوب دادن و غیر
که در همه این پدیدهها دیفوزیون نقش اساسی دارد.
صفحه 11:
۲-نجام واکنش های شیمیایی:
راکری دای سای قرو تیال مان الب فحت فرلا شاسی به سوت مرن ارم اس Borders
شرایط عمل و نوع و درجه خلوص مواد واکنشگر غیر از واکنش های اصلی مورد نظر یک سری واکنشهای ناخواسته }
ز به همراه واكنش هاى اصلى اتفاق مى افتد كه به آنها واکنش های ثانویه می گویند
از آتجایی که مواد مورد استفاده در صنعت کامالا حالص نیسسند واکنش های ثانویه و مزاحم ریاد بوده و لذا باید
شرایط کاملاً کنترل گردد.
این واکنش های مزاحم می تواند از ترکیب ناخالصى ها با مواد اوليه و يا محصولات و يا بين خود ناخالصی ها باشد.
در بین واکنش های ثانویه آتهانی که در کیفت و کمیت محصولات دخالت دارند یشتر مورد توجه است.
صفحه 12:
لذا جابجایی و دیفوزیون نقش اساسی دارد روش های ذکر
شده در مرحله اول در این مرحله نیز مورد توجه بوده و کارایی :
یک فرآیند لازم است دو مرحله مربوط به دیفوزیون و یک
مرحله موبوط به ستیگ سن رفم
صفحه 13:
صفحه 14:
۳۳۳تی._
سینتیک شیمیایی در حالت کلی سرعت و عوامل موثر بر سرعت مانند
دما غلظت کاتالیزور و غیره را بررسی میکند
اگر سرعت مرحله اول و یا مرحله سوم که انتقال مواد منطقه و خروج
محصولات از منطقه حذف کند ترین مرحله باشد در این صورت گویند
که پروسس در محدوده پروسس تحول مییابد در این شرایط برای
تسویه يروسس بايد روی فاکتور هایی که باعث تغییر در سرعت توزیع
میشوند عمل گردد مانند اختلاط افزایش حرارت و تبدیل سیستم چند
فازه به یک فاز و غیره.
برای اینکه یک فرایند و پروسس شیمیایی از لحاظ کمیت و کیفیت در
شرایط بهتری انجام گیرد لازم است که قوانین حاکم بر واکنش های
شیمیایی و فاکتورهای موثر شناخته شوند و در انجام فرایند مورد نظر
این فاکتورهای فیزیکی و شیمیایی هر چه بهتر انتخاب گردند
صفحه 15:
چه در زمان ایجاد یک پروسسش جذید و چه در زمان تغییر در یک بروسس:
لازم است متخصصین مربوطه اصول اساسی شیمی را به کر
رسیدن به اين هدف قبل از هر جيز ضروری است که مطالعه عمیق و
دقیق در روی فرایند های موجود صورت گیرد و از بين آنها فرایندی که با
شرایط موجود از نظر مواد اولیه و انرژی و غیر بیشتر سازگار است
اعات وس اه وی مرا هب کرو
تابلوی تکنولوژی یعنی مراحل مختلف و متوالی پروسس ورژن تکنولوژی
هر کدام از مراحل رژیم تکنولوژی به مجموعه ای از پارامترهای اساسی
تکنولوژی در جریان انجام فرایند اطلاق میشود مانند دما فشار غلظت
زمان شدت اختلاط کاتالیزور و غیره رژیم تکنولوژی در واقع كليه شرایط
موجود در انجام فرایند است
داز مرحله برسی و فطاله او Biplane gle cel glial
cleans هر عرحله اشتان می شود سس بان ماه وانرزی محاسه
می گردد آنگاه بر اساس اين دادهها اندازه و تعداد دستگاه های مورد نیاز
صفحه 16:
کار متخصصین به همان اندازه که مراحل به هم پیوسته باشند مشکل خواهد بود
از آنجلیی که مطالعه قیاسی کیفیت و کمیت یک پرسش تنها بر روی محصولات تثوری ماده و انرٌی بنا
شده است لازم است مطالعه یک پرویه در چندین نوبت و با توجه به حللت های مختلف عملیلتی صورت
مى كيرد
با به كار بردن اصول اساسى مهندسى شيمى مى توان در تركيب عوامل مختلف فيزيكى و شيميايى
بهترین مقدار را محاسبه کردبه طوری که در لین شرلیط فرایند . تولید در بالاترین شدت بیشترین مقدار
و با بهترین کیفیت محصول انجام گيرند.
در این قسمت قبل از اينکه به بررسی سیستم های مختلف بپردازيم و قوانین روابط مربوط به تعادل
سابك را لور بررسی قرار ده ارم است آشارهای به دکونکي ماس بلان ماده واترفی دافته
باشیم و با حل تمرین حل مسائل صنعتی پیدا کنیم.
صفحه 17:
2} Lt Ee دا
طبقه بندی فرآیندهای واکنش بر حسب حالت فیزیکی مواد وارد در واکنش
پروسس تکنولوژی و حتی ساخت وسایل و دستگاههای بستگی کامل با حللت فیزیکی مواد |
واکنش گر و محصولات حاصل دارد. به همین دلیل در ضمن مطالعه یک پروسه Sig
به بررسی یک فرآیند آنها را بر حسب حالت فیزیکی مواد درگیر را در واکنش طبقه بندی
میکنند تا مطالعه و بررسی فاکتورهای موثر آسانتر صورت گیرد ولی با وجود اين هر نوع
طبقه بندی دیگری نیز ممکن است صورت گیرد.
٩ کل a) ۱
صفحه 18:
انواع واکنش ها و فرایندهای تکنولوژی که این واکنشها را در آن انجام می شوند
در حالت كلى به دو نوع سيستم تعلق دارد كه عبارتند از:
١ - سيستم و فرآيند يكنواخت يا هموزن
۲ - سیستم و فرآیند غیریکنواخت یا هتروژن
سیستم هموژٌن به سیستمی گفته می شود که در آن واکنش در بین موادی روی میدهد که همه در یک حللت
فیزیکی قرار دارند و محصولات نیز همان حالت فیزیکی می باشد.
از بين حالت های گازی» مایع و جامد که در این سیستم وجود دارد بیشتر از cle Clb گازی و مایع به علت
سرعت زیاد واکنشها در لین دو حللت استفاده میگردد . در سیستم هموین واکنش ها دارای سرعت زیاد بوده و
خود سیستم ساده و کنترل آن راحت می باشد. به خاطر لین و تا جلبی که ممکن است سبی ميشود که فرایند
ها بیشتر در این سیستم انجام گردد.
سیستم هتروْن سیستمی است که در آن واکنش بین مواد مختلف و در حالت های متفاوت فیزیک صورت
میگیرد و تعداد فازهای موجود و بیشتر از دو می باشد.
صفحه 19:
سیستم هنروژن در مقایسه با سیستم هموژن ار قراس مسرل و دستگاه
های پیچیده تر می باشند روابط مربوط به تعادل و سرعت و فاکتورهای موثر
بر آنها در این سیستم متفاوت می باشد لذا اين دو سیستم به طور جداگانه
مورد بررسی قرار میگیرند سیستم های هیدروژن دوتایی به صورت مایع
& گاز(ت-ا) (L-S)aol> wl گاز جامد(6-5) مایع مایع(ا-ا) و جامد S-) role
5امی of. 2 a Pe ميان حالت های مایع مایع, كاز مایع و مابع جامد
صفحه 20:
راندمان در فرآیندها:
راندمان دستگاه هاء اندازه و تعداد آنها بستگی به سرعت واکنش هایی دارد که در
آن دستگاه ها و در شرایط صنعتی انجام میگیرد.
در صنعت سرعت کلیه واکنش که بر اساس آن فرایند انجام میشود و به وسیله
راندمان حقیقی 26 در زمان آ و یا به وسیله ثابت سرعت>! معلوم میگردد.
راندمان نسبت به یک محصول عبارتند از نسبت بين مقدار واقعی محصول به دست
آمده*31) و مقدار ماکزیمم محصولی3۳0) که می تواند از مواد اولیه تولید گردد.
X=GR/Gm
در واکنش های شیمیایی مقدار ماکزیمم محصول بر اساس روابط استوکیومتری
و واکنش ها محاسبه میگردد.
صفحه 21:
۱ در پدیدههای تبادل بین فازها مانند جذب. عریان سازی» جذب سلحی» تبخیر و.. مقدار ناتسوب چيوم
راندمان عبارتند از حداکثر مقدار ماده مورد نظر در فاز دهنده.
برای واکنش های معمولی راندمان همچنین به وسیله ی درجه تبدیل تعیین می شود در صورتی که برای
واکنش های هیدروژن درجه یک کنتاکت مشخص می گردد.
برای فرآیندهای انتقال جرم راندمان عبارتند از درجه عبور مواد پین فازها مانند درجه جذب و درجه عریان سازی
اگر در فرمول راندمان مقدار محصولات مقدار عددی محصولات به دست آمده در تعاد را قرار دهیم راندمان را
راندمان تعادلی0ع6( و یا راندمان توری؟۱ می نامند. J
Xeq or Xt=Geq/Gmax
راندمان تتورى برلى فرايند و يا واكنشهاى يك طرفه و برگشت تاپذیر میباشند که مقدار آن هموارهبرابر یک می
پاشد1 ع].
برای پدیده و واکنش های تعادلی2660 و برگشت پذیر رادمان تئوری16 هميشه کمتر از یک می
باشد(1 >0660) زیرا قبل از اینکه همه مواد تبدیل به محصول گردد واکنش خاتمه یافته و به تعادل میرسد.
صفحه 22:
(برای شناخته میزان نزدیک شدن به تعادل از رابطه ی راندمان حقیقی ۱62 Gis
راندمان تئوری و تعادلی حاصل می شود و نقش اساسی در تخمین سرعت واکنش
ها و فرایند دارد استفاده میگردد.
راندمان حقیقی مساوی است با نسبت مقادیر حقیقی محصول بدست آمده 8ت)به
مقادیری که در صورت برقراری تعادل وجود داشته باشد یعنی مقدار Geq
راندمان حقیقی هميشه کمتر از یک می باشد که سعی دارد به آن نزدیک گردد که
عموما به صورت درصد بیان می شود:
Xp = [Gr/Geq]X 100 = [Gr/ (Ginx « Xeq)] 0
روابط بالا تنها یک ایده عمومی در مورد راندمان به دست می دهند در صورتی که
برای محاسبه مقدار راندمان حقیقی و واقعی بر حسب نوع واکنش و یا پروسس
/ مورد نظر روش های متفاوتی را بکار می برند. ۹
صفحه 23:
برای مثال مقدار راندمان واکنش از نوع زیر را مطالعه میکنیم
mA + nB pD
للف( مورد اول که واکنش برگشت ناپذیر بوده و مقادیر 2 و 0 بر حسب معادله بالا به طور
۳ 2 انم و ]5 i 6
Gee Oe Gh ۰ ۵ اه ۰ rere
X= Gy! G+ Cel
Kr = Gor/(G% + G's) = Gor / (Ga + Gs + Gor )
که راندمان حقیقی(268) مساوی درجه تبدیل میباشد.
صفحه 24:
با وجود این برای محاسبه لازم نیست كه مقادير اوليه اجسام اوليه 60/4 و نيز محصول
واکنش معلوم گردد کافی است بر اساس این که در تمام سیستمهای هموژین مقدار
موادق) مساوی با غلظت واکنشگر در حجم کل سیستم ۷یعنی (۷ 62<:۰)می توان
در زمانی که واکنش به اتمام میرسد و مواد از دستگاه خارج می گردد را اندازه گیری
کرده و از رابطه زیر راندمان را محاسپه نمود. . رو + وه + بع) / مه - يعد
ب (مورد دوم که واکنش بر گشت ناپذیر بوده ولی جسم ۸ به مقدار اضافی در محیط
واکنش محیط وارد می شود و در نتیجه راندمان نسبت به 8 افزایش و نسبت به۸۵
کاهش مییابد این واکنش که اغلب در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد برای بالا
بردن راندمان جذب باارزش ثامیباشد.
صفحه 25:
البته باید توجه کرد که مقادیر بیش از حد از جسم BUA
زیادی روی افزایش راندمان 3 نخواهد داشت اثر افزایش
چشمگیری بر روی راندمان جسم 8 در منحنی زیر نشان داده
شده است:
راندمان
>
اضافی چسم :۸
هکل ۱-۴ : اثر افزایش ماده A در روی راندمان
صفحه 26:
افزایش مقدار بیش از اندازه از جسم ۸ اثری روی راندمان نخواهد داشت چون سطح
تماس بین مواد ثابت میماند.
این موضوع هم برای سیستم های هموژن و هم سیستم های هتروژن صادق است. در
اين نوع واكنشها راندمان براى اجسام 8 , از روابط زیر بدست می آید:
Xs = Gor/(Gs+Ga) .- (ع Xa = Gow / (Ga
در اين روابط مقادیر 8ت) , 2۸) استوکیومتری محاسبه شده از روی مقادیر حقیقی
جسم دیگر می باشد.
J
صفحه 27:
در مورد واکنش های فاز گازی ازنوع AFB > C درجه تبديل جسم / يا جسم 8
محصول واکنش به وسیله فرمول های زیر قابل محاسبه است:
که در اینجا فشارهای جزئی و یا غلظت حجم گازها میباشند.
صفحه 28:
مورد سوم واکنش های برگشت پذیر از نوع ۳۵ ۰ ا--است که در آن ۲۵ , ۸۸ نسبت به
هم در حالت استوکیومتری هستند» در این صورت داریم:
I 0 وم
Gop < Gx + G3» Xeq= Goa! (Gn + Gig) < I
و راندمان حقیقی که بیشتر از درجه تبدیل می باشد به صورت زیر است :
Xr = Gor’ Gpeg = Gor / (GPa + GPs) Key ۰
صفحه 29:
» ۶
حالت تعادل در واکنش های شیمیایی
همانطور که میدانید واکنش های شیمیایی و فرایندها به دو صورت برگشتپذیر و برگشت ناپذیر انجام
مى كيرند. ۱
در فرایند برگشت ناپذیر پیشرفت واکنش و فرایند تتها در یک جهت میباشند و عکس آن انجام نمی
شود در صورتی که در فرآیند و واکنش برگشت در فرآیند و واکنش برگشت پذیر عمل در دوجهت
انجام می شود تا اینکه به حالت تعادل برسند. در این حالت سرعت واکنش و فرایند رفت با برگشت
مساوی می شوند در این قسمت برای درک بهتر مفاهیم و اصطلاحاتی که در بخشهای مختلف این
فصل و فصول آینده با آنها برخورد خواهيم داشت به تعریف این مفاهیم و تعاریف پرداخته مى شود.
\
صفحه 30:
فاز:
فاز محیط یا قسمتی از ماده است که تمام خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن یکسان است.
نقطه جوش: ۱ ۱
درجه حرارت است که مایه در آن درجه حرارت به حالت غلیان در میآید و در همه نقاط مولکولها می خواهند به فاز
گاز وارد شوند.
حالت تعادل:
حالت تعادل به حالتی از سیستم گفته میشود که خواص ماکروسکوپی آن مانند دماء فشار غلظت» حجم و.. در آن
حالت ثابت باشد. تعادل» حالت دینامیکی دارد و در اشل میکروسکوپی تحولات در دو جهت و با سرعت مساوی انجام
اگر در سیستم در حال تعادل؛ تغییری بر تعادل موثر است روی دهد تعادل در جهتی پیش میرود که با آن تغییر
مقابله کند و اثر آنرا کاهش دهد. این قانون به نام قانون لوشاتلیه معروف است که به وسیله این قانون از تغییرات
موثر بر تعادل را میتوان پیشبینی کرد جهت آشنایی با کاربرد اصل لوشاتیله واکنش اگزوترمیک(واکنشی که
ت آنتالپی آن در فشار ثابت منفی باشد) زیر را در نظر میگیریم. MA + NB = PD + Q
صفحه 31:
»
که در آن 0 , ۲۱ ,۲۲۱ ضرایب ولم)اثر حرارتی واکنش می باشند بر فرض این است که Gly VA+ VB VD
اينكه واکنش به سمت راست پیش رود و به عبارت دیگر راندمان تعادلی زیاد باشد لازم است که بر اساس اصل
راب ارس رای تیوه لت رون تاعرم دنه که ره حخرالی عم به ری زر مس راکرس خی بر
برای بالا بردن راندمان می توان غلظت مواد اولیه و یا فشارهای جزئی آنها را نیز بالا برد.
فشار بخار:
در سیستم بسته بر روی سطح مایع در هر درجه حرارت | مقداری بخار مایع ایجاد میگردد اين بخار تولید فشار
میکند وقتی که بینمایع و فاز گاز تعادل برقرار گردد فشار ایجاد شده را فشار بخار می گویند که تنها بستگی به دما
دارد و در هر دمایی برای هر مایعمقداری ثابت است در صورت تغییر دما مقدار آن نیز تخییر میکند و رابطه آن به
صورت زیر می باشد :
۹
صفحه 32:
>
در اين رابطه ”أفشار بخار بر حسب اتمسفر دما بر حسب درجه کلوینو آنتالپی تبخیر مولی بر حسب ژول بر مول
gJ/Mol *آثابت گازها برابر۸۳۱۴ژول بر درجه کلوینمول ۲۱۵۱ >1/[ است.
2 ۸ و
log = (
Py 2.303 R T)T2
صفحه 33:
فشار جزنی: ۳
خر دیوید روت کار دا Te ie Se
را اشغال کند. دارا باشد فشار جزئی آن گاز گویند و با انشا میدهند
مجموع فشارهای جزئی گاز ها مساوی فشار کل سیستم است:
بخ وط + يط + رطعم و لا سره
در این روابط 6 افشار کل وا 01720 ساس
صفحه 34:
ثابت تعادل برای سیستمهای هموژن و هتروژن. که در محدوده سینتیکی میباشند تغیبرات کمی
Jobs بر اساس ثابت تعادل تعیین میگردد در شیمی فیزیک ثابت تعادل همانند یک ارزش
ترمودینامیکی تعیین میشود ولی میتوان آن را از روی قانون تأثیر جرم نیز معلوم کرد بر اساس
این قانون سرعت یک واکنش در هر لحظه متناسب با غلظت مواد وارد در واکنش است و در
نتیجه برای واکنش از نوع 010 < ۲۳8 +۲ خواهیم داشت :
که براین رویط , لاه درف نات سرت واکتی رفت راکش رکشت ی ان
صفحه 35:
دراین روابط 1۱,۹۸,۵] درجه واکش فست به ها, 8 مشمیباشند ثابت تعادل بر حسب قریف برایر است باه
i= Us : ف اي بعد معد
K CLAP CBS =KIDP
Keg=Ki/Ke = [D]}P/LA]™[T BI]
در روابط بالا بجای غلظت مواد. غلظت مولی آنها قرار می دهند که در این صورت ثابت تعادل را با ©>! نششان
اگر به جای غلظت مولی. فشارهای جزئی گازها را قرار دهند آن رابالل؟ا و در صورت قرار دادن کسر مولی مواد.
ثابت تعادل با 6 نمایش داده می شود.
صفحه 36:
با استفاده از قانون گازهای کامل و قانون دالتون ثابتهای تعادل قابل تبدیل به هم
هستند که به صورت زیر می باشند:
@o)?
re a)?
PV=oRT, P=(VV)RT , Pa=(nj/ V)RT=C,RT
_ Sap (Coy
(CaRT)™ )6 ۳ = Cay (Ce yo (RT هن
Kp = Ke (RT)
صفحه 37:
که در اين روابط اختلاف تعداد مولهای گازی محصولات و مواد اولیه است.
به همین ترتیب می توان با استفاده از قانون دالتون نوشت
صفحه 38:
برای تسین مقدار ثابت تعادل از روشهای تحربی ثر استفاده می شود که بر اساس درچه تیدیل ٩ که
همان[60 است مقدار ثابت تعادل محاسبه می گردد.
برای درک بهتر چگونگی استفاده از روابط تجربی و بدست آوردن آن به چند مثال برای واکنشهای مختلف
آورده شده است توجه نمایید.
صفحه 39:
برای پیدا کردن ارزش ثابت تعادل 6 برای واکنش از نوع 0 NO} ENO! & AND) 25 HSI, ale AFB
069 مب مق + 60
به صورت زیر عمل می شود CH; Cl; OH مه 32 یلام + ویلز
برای واکنش های از نوع (] 2< A+B مانند واکنش
P= Pat Ppt Po » PAS Pay Xa= Xu مه 2H و
Xp = Po/Pr = Goeq / Gaax
زیر با توجه به روابط ة اينكه 0
زیر با توجه به روابط قبلی و ای ۱(۵(2) ۶ وا برع و + ولا جیار
Ky = (Pp)? / Pa. Ps
مقدار0! به وسیله رابطه زیر قابل محاسبه است. رل 1( 1
= Re Keedkg/C1 Xa iP Kp = (Xp P)?/ [0 1-Xp)/277 P? = 4X2 5/01 Xb)?
Kp = 4X eg 261
تعادل به دست میآیند
ملاحظه میشود که برحسب نوع واکنش روابط مختلفی بر حسب درجه تبدیل و فشار کل برای ثاب
log Ky = - aG°/2.3 RT
لبط و مدمه رهم سوه ید يسم
برای محاسبه مقدار ثابت تعادل میتوان از ر,
صفحه 40:
4 >)
در اين روابط كرماى آزاد كييس در فشار یک اتمسفر و دمای ۲۵ درجه سانتیگراد میباشد آنتالپی در شرایط Roylastenl
ثابت گازها هستند همانطور که میدانید مقدار ثابت تعادل بستگی به دما دارد و با تغ- ح-1 -1:2 1. : كن
رابطه ثابت تعادل با دما به وسیله رابطه ایزوبار وانت هوف مشخص میشود:
این رابطه به ما اجازه میدهد که با داشتن 1 در دمای ۱۱2۰٩ ۵ ۱۱2 تا ]مس
وج = ee Oo A Hy Py
TiT2 2.303 را ۶
که آثار حرارتی در فشار می باشند و به وسیله رابطه زیر به اثار حرارتی در حجم ثابت تبدیل می گردد
AHv - RT AN 7۲ ندل
صفحه 41:
همان طور که می دانید تفاوت تعداد مولهای گازهای حاصل منهای مولهایگاز اولیه
است:
(تعداد مولباى كارى أوليه + ( تعداد lege گازهای حاصل) - ۸۵(1
در اين بخش تعارف و روابط مربوط به محلول هاى مايع در صنايع شيميايى و
محصوصا در ا و ل ea y Maks ل شان 6 تساف 46
شود.
محلول به یک مخلوط یکنواخت و همکن محلول گویند که درای یک فاز می باشد
محلول ایدهآل محلولی را گویندآتالپی انحلال آن مساوی صفر باشد.
صفحه 42:
تعادل فازها در محلول دو تایی:
وقتی که دو ماده هم حل میکنیم در حالت کلی دو حالت اتفاق می افتد :
الف) ماده در هر دو فاز سنگین و سبک به عنوان مثال حالت مایع به حالت كاز در هم حل مى
شود
در يك سيستم دوتايى فاز متراكم را فاز سنكين و فاز را با تراكم كمتر فاز سبک مینامند مانند
سيستم مايع و كاز كه مايع فاز سنكين و كاز فاز سبک را تشكيل مى دهد.
ب) دو ماده را در فاز سنگین نامحلول و در فاز سبک محلول هستند(فرضا در فاز مایع نامحلول
.و در فاز گاز محلول هستند)
صفحه 43:
در وهله اول حالتی را در نظر می گیریم که هم در فاز سبک و هم در فاز سنگین محلول هستند و اشارهای به روابط و
قوانين موجود در اين شرايط مى كنيم.
وقتى كه مخلوط ايده آل از دو مايع داشته باشيم در فاز بخ
در لین رقلبت برای اجتناب از اشتباه در مورد کسر مولی در فاز ملیع و فاز كاز از لين به بعد كسر مولی در فاز مايع را 26 و
کسر مولی را در فاز گاز را با" این نشان خواهیم داد .
و بر اساس این قانون راه حل فشار بخار هر سازنده از روی غلظت آن در فاز مایع مساوی است
در اين رابطه 183 فشار بخار جسم در فاز گازی و ۳۵ فشا بخارخالص جسم / و 260 کسر مولی در فاز مایع و ۷۵
کسر مولی در فاز بخار است.
از مجموع این دو رابطه خواهيم داشت:
صفحه 44:
در مخلوط های دوتایی ایده آل در حالت تعادل بین مایع و بخار خواهیم داشت:
ود
ee Ky = د وخا
Po a
در این رابطهکا ضریب تعادل 262 , 261و جزئی مولی اجزای ۱,۲ در فاز مایع و ۷2 , ۷1 جزء
مولی اجزاء او ۲ در فاز بخار می باشند و همیشه در مورد آنها داریم:
[- ولا +۷ 5 sl جر
نسبت فشار بخار خالص دو جسم را ضریب فرایت آنها گویند که معادل است با:
Kr / Ke = 2 ولا/ي)ة الا ذ ي*ظ / ,0ط داور
