Маточный раствор
Маточный раствор (или отработанный раствор) — это раствор, остающийся после удаления компонента с помощью такого процесса, как фильтрация или, чаще всего, кристаллизация . Он встречается в химических процессах, включая рафинирование сахара . [1]
При кристаллизации твердое вещество (обычно нечистое) растворяется в растворителе при высокой температуре, используя тот факт, что большинство твердых веществ более растворимы при более высоких температурах. По мере охлаждения раствора растворимость растворенного вещества в растворителе постепенно снижается. Полученный раствор описывается как перенасыщенный , что означает, что в растворе растворено больше растворенного вещества, чем можно было бы предсказать по его растворимости при этой температуре. Затем из этого пересыщенного раствора можно вызвать кристаллизацию и полученные чистые кристаллы удалить такими методами, как фильтрация и центробежные сепараторы. Оставшийся раствор после отфильтровывания кристаллов известен как маточный раствор и будет содержать часть исходного растворенного вещества (как и предсказывает его растворимость при этой температуре), а также любые примеси, которые не были отфильтрованы. Затем из маточного раствора можно получить вторую и третью порции кристаллов. [2]
Альтернативой вторичному сбору является непрерывная рециркуляция части маточных растворов из одной партии в последующие партии, в которых ожидается повышенный выход продукта, а также приводит к накоплению примесей. Можно показать, что профиль примесей маточных растворов при умеренных уровнях рециркуляции (т.е. когда x >1) быстро достигает устойчивого состояния в соответствии с (1 − x п +1 )/(1 − x ), где n – количество повторений процесса, x – доля переработанных маточных растворов (рис. 1). [3] Вышеупомянутый подход идеализирован и предполагает, что накопление примесей в маточном растворе не превышает растворимости примеси/примесей. Подход подтвержден экспериментально. [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Британская энциклопедия
- ^ Оперативная органическая химия - подход к решению проблем в лабораторном курсе, четвертое издание. ISBN 9780136000921
- ^ Алан А. Смит, Org. Процесс Рез. Дев. 1997 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/op960007u
- ^ Лейла Кешаварц и др. др., орг. Процесс Рез. Дев. 2018, 22, 11, 1541–1547 гг. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.8b00308