Контрольная работа по "Физике"

1-билет

1.Теоретические основы экстрагирования. Сущность процесса экстрагирования. Закон Фика для молекулярной и конвективной диффузии. Уравнение Эйнштейна. Сложный массообмен.

Экстракция процесі барлық экстракциялық препараттардың (су экстракциялары, тұнбалар, сығындылар және т.б.) технологиясында және өсімдіктер мен Жануарлар шикізатынан жеке заттарды алу кезінде орын алады.

Экстракция-бұл зат массасының бір ортадан екінші ортаға ауысуы болатын масса алмасу процестерінің ерекше жағдайы. Экстракция кезінде заттың шикізаттан (беру ортасы) экстрагентке (қабылдау ортасы) ауысуы жүзеге асырылады.

Экстракция-бұл күрделі процесс, ол бірнеше қарапайым процестерді біріктіреді, олар да масса алмасуға жатады. Экстракция процесі келесі процестерді қамтиды:

- диффузия;

- диализ;

- еріту;

- десорбция;

- осмос;

- механикалық жуу.

Олардың барлығы бір уақытта жүреді, бір-біріне өзара әсер етеді және экстракция процесін құрайды. Шикізаттан заттарды алуды қамтамасыз ететін негізгі процесс диффузия болып табылады.

Диффузия-бұл бір-бірімен шектесетін заттардың біртіндеп өзара ену процесі. Ол беру және қабылдау орталарындағы зат концентрациясын теңестіруге негізделген. Диффузияның қозғаушы күші-концентрация айырмашылығы. Концентрацияларды теңестіру кезінде диффузия тоқтатылады. Еркін және ішкі молекулалық және конвективті диффузияларды ажыратыңыз.

Молекулалық диффузия молекулалардың хаотикалық қозғалысына байланысты. Оның айрықша ерекшелігі-заттың тасымалдануы молекулалар түрінде жүзеге асырылады, ал орталар бір-біріне қатысты қозғалмайды.

Экстракция процесінің құрамдас бөлігі десорбция болып табылады-адсорбцияға қарама-қарсы процесс. Десорбция жасушаларда экстрагент енген кезде пайда болады. Жасушалардағы экстрактивті заттар адсорбцияланған күйде болады, яғни олар адсорбция күштерімен жасушаішілік мазмұнмен тығыз байланысты. Экстрагент бұл күштерді жеңеді, заттарды десорбциялайды.

Экстракция (лат. extraho-экстракция) - ерітіндіден немесе құрғақ қоспадан тиісті еріткіштің (экстрагенттің) көмегімен затты алу тәсілі. Тиісті қосылыстар алынатын заттар қатты заттар мен сұйықтықтар болуы мүмкін. Сондықтан экстракция процестері жүйеде қатты — сұйық экстракцияға және жүйеде сұйық — сұйық экстракцияға (сұйық экстракция) бөлінеді.

Қатты-сұйық жүйеде заттарды алу үшін органикалық еріткіштер экстрагент ретінде қолданылады. Қатты денелерден тиісті заттарды сумен алу шаймалау деп аталады.

Экстракция процесі қол жетімді 3 кезеңді қамтиды:

- заттардың бастапқы қоспасын экстрагентпен араластыру

- пайда болған екі фазаны механикалық әдіспен бөлу (стратификация)

- екі фазадан экстрагентті жою

Экстракцияның артықшылықтары:

- төмен жұмыс температурасы

- сұйылтылған ерітінділерден заттарды алу тиімділігі артады

- жақын қайнайтын компоненттер мен азеотропты қоспаларды бөлуге болады

- ректификация, кристалдану сияқты басқа технологиялық процестермен үйлесуі мүмкін

- жабдықтың қарапайымдылығы және оны автоматтандырудың қолайлылығы.

Молекулалық диффузия молекулалардың хаотикалық қозғалысына байланысты. Оның айрықша ерекшелігі-заттың тасымалдануы молекулалар түрінде жүзеге асырылады, ал орталар бір-біріне қатысты қозғалмайды.

Молекулалық диффузия жылдамдығы Фик теңдеуімен анықталады:

[pic 1]

Конвективті диффузия молекулалық диффузиядан ерекшеленеді, өйткені заттың тасымалдануы жеке молекулалармен емес, оның ерітіндісінің көлемімен жүзеге асырылады. Экстрагенттің шикізатқа қатысты қозғалысы нәтижесінде конвективті диффузия жүреді және оның жылдамдығы келесі теңдеумен көрсетіледі: