Bug’lanish va distillash.Bug’lanish.Tabiiy aylanuvchi buglatgichlar. Plеnkali bug’latgichlar Moddiy balans. Issiqlik balansi. Isitish yuzasi. Temperaturaning yuqotilishi.
Reja
1 Bug‘lanish va distillash
2 Bug‘lanish
3 Tabiiy aylanuvchi bug‘latgichlar
Bug‘lanish bug‘latilgan eritmalardan erituvchilarni yo‘qotish sifatida belgilaishi mumkin, ammo qoidaga ko‘ra qaynatish yo‘li bilan eritmalarni aralashtirish cheklangan bo‘ladi. Kristallanish va quritish shuningdek suyuqliklarning bug‘lanishida foydalanishi mumkin, keyingi bo‘limlarda ko‘rib chiqiladi.
Farmatsevtika sanoatidagi bug‘lanish birinchi navbatda davriy jarayonlarda qaynatilgan suv va boshqa erituvchilar yordamida yo‘qotish bilan bog‘liq. Ayniqsa bunday jarayonlarni tartibga solishda qo‘llaniladigan tamoyillr suyuqlikning fizikaviy xususiyatlari va uning komponentlari termik barqarorligiga mos qaynatilgan suyuqlikdagi issiqlik uzatish tadqiqotlaridan olingan bo‘ladi.
Bug‘latgichda qaynatilgan suyuqlikdagi issiqlik uzatish
Bug‘latgichda suyuqlikni qaynatish uchun zarur bo‘lgan issiqlik odada qaynatiladigan muhitdan o‘tadi. Issiqlik oqimining yuqori darajasini ta’minlash uchun foydalaniladigan sifat usullarini muhokama qilish tenglikka asoslangan (3.9):
Bu erda Q – issiqlik oqimi tezligini aks ettiradi, U issiqlik uzatishning umumiy koeffitsienti bo‘ladi, A issiqlik uzatiladigan maydon va AT suyuqliklar harorati o‘rtasidagi farq.
Issiqlik uzatishning umumiy koeffitsienti issiqlik uzatishga to‘siq bo‘ladigan bir qator alohida koeffitsientlardan olinadi. SHunday qilib suyuqlikni isitish uchun koeffitsient suv bug‘lari yuqori bo‘lgan sharoittda doimiy gazlar va kondensatlar havo va suvni chiqarish yo‘li bilan yo‘qotiladi . Issiqlik almashinuvi sirti bo‘ylab oqim tezligi amalda qancha yuqori bo‘lsa shuncha bo‘lishi kerak. Agar to‘siqlar yupqa metall devordan iborat bo‘lsa issiqlik oqimining qarshiligi katta bo‘lmaydi. Ammo qarshilik ikkala tomonga tegishli kimyoviy shkala bo‘ylab oshishi mumkin. Ko‘pik to‘planishini oldini olish kerak. Oynali devor tizimning eng katta issiqlik qarshiligni ta’minlashi kerak. Qaynatiladigan suyuqlikning termik barqarorligi, suyuqlikning aylanishi uning yopishqoqligi sababli tez bo‘lishi kerak. Ikkala omil devor tomondagr mahsulotning yuqori koeffitsientlariga xos.
Yuqoridagi tenglikni tavsiflovchi boshqa omillar sirtiy issiqlik almashinuvi maydoni bo‘lib, yuu qancha katta bo‘lsa qaynatiladigan suyuqlik va isitish yuzasi o‘rtasidagi haroratlar shuncha farqli bo‘ladi. Issiqlik oqimining kritik nuqtasi oshmadi.
Eritma va suyuqliklarning fizikaviy xususiyatlari
Bir qator fizikaviy omillar bug‘lanishni o‘rganishda ahamiyatga ega. Qaynatilgan suyuqlik uchun bug‘latgich devori harorati o‘rtasidagi farq qaynash harorati, boshqariladigan tashqi bosim va eritmadagi eritilgan moddalar konsentratsiyasi bilan aniqlanadi. Qaynash harorati va eritilgan moddalar konsentratsiyasi qotishmaning yopishqoqligiga ta’sir ko‘rsatadi, bu issiqlik uzatishning koeffitsientiga ham aks etadi. Qaynash harorati shuningdek eritilgan komponentlarning eruvchanligi va konsentratsiya darajasini belgilaydi.
Qaynash harorati va eritilgan moddalar konsentratsiyasi o‘rtasidagi aloqa
Qachonki eritiladigan modda erituvchiga quyilganda bug‘ bosimi va qaynash harorati ko‘tariladi. Qaynash harorati eritiladigan modda konsentratsiyasi yuqori bo‘lganda ko‘tariladi, suyuqlik va qaynash harorati o‘rtasidagi farq tushadi. Qo‘shiladigan eritmalar uchun qaynash haroratining kutiladigan o‘sishi Raul qonuni bo‘yicha hisoblanishi mumkin. Bu jarayon konsentratsiya qilingan eritmalar yoki tarkibi noma’lum bo‘lgan eritmalarga qo‘llanilmaydi. Suli konsentratsiya qilingan eritma olish uchun Dyuring qonunidan foydalanish mumkin. Bu qoidaga ko‘ra mazkur eritmaning qaynash harorati bu bosimdagi suvning suvning qaynash haroratining chiziqli funksiyasi bo‘ladi. CHiziqlar to‘plami 10.1 rasmda ko‘rsatilganidek konsentratsiya diapazonin qoplashni talab qiladi.
Qaynash harorati va bu haroratdagi tashqi bosim nisbati mazkur tarkibdagi ichpqon eritmasini ko‘rsatadi. Istalgan haroratdagi sof erituvchilarning bug‘ bosimi qoidaga ko‘ra e’lon qilingan jadvallardan olinishi mumkin. Muqobil sifatida bug‘ bosimi ikkita haroratda bo‘lganda teskari mutloq haroratning bug‘ bosim logarifmidan foydalaniladi. Oraliq bosimda erituvchilarning qaynash harorati interpolyasiya yordamida topilishi mumkin. Agar eritilgan modda mavjud bo‘lsa Dyuring qoidasidan foydalanib tuzatish kiritilishi kerak. Bu miqdor bug‘latgichdagi haroratni aniq baholash imkonini beradi.
FIGURE 10.1 Duhring's chart for sodium chloride.
Tashqi bosimning kamayishi qaynash haroratini pasaytiradi va bug‘lanish tezligi oshadi. Yirik qurilmalardagi o‘rtacha vakuum bug‘latgich quvvatini oshirish uchun keng foydalaniladi. Termolabil moddalar qayta ishlanganda past bug‘ bosimi va past qaynash haroratini kiritish kerak.
Trubkadagi qaynash odatda bug‘latgichda foydalaniladi. Bunday sharoitda gidrostatik bosim lokal bosim oshishini yaratishi mumkin va tizimning bug‘ sig‘imi kamayadi.
Harorat va ertiladigan modda konsentratsiyasi yopishqoqligining nisbati
Eritmaning yopishqoqligi ertiladigan modda harorati va konsentratsiyasi o‘zgarganda u ham o‘zgaradi. Past yopishqoqlik issiqlik uzatishning yuqori koeffitsientiga xos bo‘lib, harorat oshishi bilan yopishqoqlikning kamayishi qaynashning yuqori haroratida kuzatiladi.
Umumiy holatda uchuvchan bo‘lmagan eritiladigan moddalarni qo‘shish istalgan haroratda eritmaning yopishqoqligini oshiradi. Eritmaning yopishqoqligi bug‘lanish ketish bilan ham o‘sadi. Bu ta’sirlar hali hisoblanmagan.
Agar ishchi harorat va konsentratsiyada eritmaning yopishqoqligi yuqori bo‘lsa, issiqlik uzatishning qanoatlantiruvchi koeffitsienti agar suyuqlik isitish yuzasi bo‘ylab harakatlanganda olish mumkin. Boshqa tizimlarda yopishqoq suyuqliklarning harakati og‘irlik kuchi ta’sirida sodir bo‘ladi.
Erituvchanlikka haroratning ta’siri
Eritma komponentlarining eruvchanligi haroratga bog‘liq bo‘ladi. Eruvchanlik harorat ko‘tarilishi bilan oshadi. SHuning uchun konsentratsiyaning katta darajasida qattiq moddalarni ajratmasdan yuqori haroratda olish mumkin. Eritmaning faol komponentlariga issiqlikning ta’siri
Eritma komponentlarining termik barqarorligi foydalanish uchun bug‘latgich turini belgilashi mumkin. Agar oddiy echim gidroliz materialdan iborat bo‘lsa va bug‘lanish vaqtidagi uning degradatsiya tezligi qolgan fraksiyalarga bog‘liq bo‘ladi:
(10.1)
Degradatsiyaga vaqt va haroratning ta’siri
Agar so‘nggisi qisqartirilgan bo‘lsa bug‘lanish haroratini degradatsiya qilishda foydalaniladigan fraksiyani ko‘paytirmasdan turib sezilarli ravishda oshirish mumkin. Bug‘lanish tezligiga haroratning tezligi vaqt va harorat sharoitlarini belgilashi mumkin.
Amaliyotda degradatsiya kinetikasi va bug‘lanish tezligi hamda haroratning nisbati qoidaga ko‘ra ma’lum emas. Bu mahsulotni aniqlash mezonlari rang, tam va hid bo‘lganda ayniqsa to‘g‘ri bo‘ladi. SHunday qilib tajribalar bug‘lanish jarayonining yaroqliligini aniqlash uchun zarurdir.
Davriy jarayonlarda issiqlikning o‘zaro faoliyat vaqti yaxshi o‘rganilgan . Bu shuningdek suyuqlik faqat bir marta isitkich orqali o‘tadigan uzluksiz jarayonlar uchun ham to‘g‘ri bo‘ladi. Suyuqlik isitkich orqali aylanadigan uzluksiz jarayonlarda o‘rtacha tayyor bo‘lish vaqti bug‘latgichning ichki hajmi bilan belgilanadi. Agar ideal aralashtirish bug‘latgichda sodir bo‘lsa F fraksiya blokda joylashgan bo‘ladi
(10.3)
Bu nisbat shuni ko‘rsatadiki masalan o‘rtacha bir soat vaqtda tayyor bo‘lsa ikki soat davomida 13.5 % faol moddalar va 4 soat mobaynida 2% faol moddalar tayyor bo‘ladi.
Bug‘lar
Bu quyidagicha tasniflanadi: tabiiy aylanishga ega bug‘latgich, majburiy aylanuvchi bug‘lantirigich va plenkali bug‘latgich.
|
