Цель работы: изучить классификацию, виды и отличительные особенности тепловых и массообменных процессов; приобрести навыки в распознавании и практического применения тепловых и массообменных процессов для количественного определения составных частей сырья и материалов.
Материальное обеспечение
1. Сильвинит (смесь KCl и NaCl) – 200 г.
2. Весы, термометр, стеклянный капилляр.
3. Электроплитка, водяные бани – 2 шт.
4. Фарфоровая ступка с ручкой – 2 шт.
5.Фильтровальная бумага или фильтры.
6. Колбы конические 250 мл – 2 шт.
7. Стаканы стеклянные на 100–150 мл и 250–300 мл – по 2 шт.
8. Палочки, воронки стеклянные – 2 шт.
9. Цилиндры 100 мл – 2 шт.
10. Бюксы металлические.
11. Часы песочные на 5 мин.
12. Вода дистиллированная.
Задание 1. Определение содержания хлористого калия
в сильвините
В естественных условиях сильвинит – это смесь двух соединений: хлористого калия (KCl) и хлористого натрия (NaCl), которые по внешнему виду практически не различимы. Достаточно часто возникает необходимость выделить из сильвинита хлористый калий. для этого в промышленности применяются различные виды тепловых и массообменных процессов.
Используя тепловые и массообменные процессы, определите количественное содержание хлористого калия в сильвините.
Работу выполните в следующей последовательности:
1. Вскипятите в стакане около 100 мл дистиллированной воды.
2. В кипящую воду, постоянно перемешивая стеклянной палочкой, насыпайте сильвинит до тех пор, пока прекратится его растворение, т. е. раствор станет насыщенным.
3. Стакан снимите с плитки и остудите в течение 3–5 мин.
4. На плитку поместите водяную баню с горячей водой.
5. Приготовьте перенасыщенный раствор сильвинита.
Для этого из стакана (п.3) в цилиндр налейте 50 мл насыщенного раствора. Затем отмеренный раствор перелейте в фарфоровую ступку, добавьте в нее 20 г сильвинита и поставьте на кипящую водяную баню на 5–7 мин.
В результате хлористый калий переходит в раствор, а хлористый натрий остается в осадке.
6. Раствор отфильтруйте в колбу и на 5–10 мин поместите в холодильник. По окончании охлаждения хлористый калий на дне колбы должен образовать осадок.
7. Взвесьте бумажный фильтр (М), поместите его в воронку и отфильтруйте осадок хлористого калия из колбы.
8. Фильтр с осадком из
воронки перенесите в металлическую бюксу и поместите в сушильный шкаф, где
высушивайте в течение
15–20 мин при температуре, равной +110 °С.
9. По окончании высушивания взвесьте фильтр с осадком хлористого калия (m).
10. Рассчитайте процентное содержание хлористого калия в сильвините по формуле
где Х – содержание KCl в сильвините, %;
m– масса осадка KCl с фильтром после высушивания, г;
М – масса фильтра, г;
g – масса сильвинита, использованного для приготовления перенасыщенного раствора, г.
11. Перечислите виды тепловых и массообменных процессов, которые были использованы при выполнении данной работы.
Задание 2. Изучение процесса экстракции
Процесс экстракции – это извлечение компонентов из растворов или твердых тел с помощью различных экстрагентов.
Изучите процесс экстракции в системе «твердое тело – жидкость». В качестве экстрагента используйте воду.
Установите, какие факторы оказывают влияние на интенсивность процесса экстракции. результаты исследований оформите в произвольной форме.
Работу выполните в следующей последовательности:
1. В два стеклянных стакана объемом 250–300 мл с помощью цилиндра отмерьте по 100 мл дистиллированной воды, температура которой равна +20…+25 °С.
2. Один стакан с водой поставьте на плитку и доведите воду до кипения.
3. Опустите в каждый стакан с холодной и горячей водой по пакетику чая для разовой заварки, переверните песочные часы.
4. Наблюдайте процессы экстракции в горячей и холодной воде в течение 5 мин, периодически помешивая растворы. Оцените результат экстрагирования по интенсивности цвета воды в каждом стакане.
5. В рабочем журнале отметьте, как влияет температура экстрагента и перемешивание на скорость процесса экстракции.
Задание 3. Изучение тепловых процессов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.