5-Ma’ruza: Modda almashinish jarayonlari. Reja: Umumiy tushunchalar
Modda o‘tkazish jarayoni
Molekulyar diffuziya
Konveksiya va modda berish
5.1. UMUMIY TUSHUNCHALAR
Bir fazadan ikkinchi fazaga modda o‘tishi bilan bog‘liq bo‘lgan jarayonlar modda almashinish jarayonlari deb yuritiladi. Modda o‘tish jarayoni fazalar o‘rtasida muvozanat holat yuz bergunga qadar davom etadi. Bir fazaning ichida esa modda konsentratsiya yuqori bo‘lgan nuqtadan konsentratsiyasi past bo‘lgan nuqtaga tomon o‘tadi. Sanoatda modda almashinish jarayonlari birinchi navbatda suyuq yoki gaz holatidagi gomogen aralashmalarni ajratish, ularni quyiqlashtirish, oqova suvlar va ishlab chiqarishdan chiqib ketayotgan gazlarni tozalash uchun keng ishlatiladi. Nam materiallarni quritish, qattiq jism tarkibidagi kerakli komponentni eritib olish yoki eritmalardan kristallarni ajratib olish kabi jarayonlar ham modda almashinish jarayonlari qatoriga kiradi. Fazalar suyuq, qattiq, gaz va bug‘ holatida bo‘lishi mumkin.
Sanoatda quyidagi modda almashinish jarayonlari keng tarqalgan.
Suyuqliklarni haydash va rektifikatsiya qilish. Bunday jarayonlar suyuq gomogen aralashmalarni suyuqlik oqimi va aralashmani bug‘latish paytida hosil bo‘ladigan bug‘ bilan o‘zaro ta’siri yordamida komponentlarga ajratishga asoslangan. Suyuq va bug‘ fazalar orasida komponentlarning o‘zaro almashinish yo‘li bilan suyuqlik aralashmalarini ajratish jarayoni haydash deb ataladi. Bu jarayon issiqlik ta’sirida ikki xil usul bilan olib boriladi: oddiy haydash (distillyasiya) va murakkab haydash (rektifikatsiya). Sanoatda rektifikatsiya suyuq aralashmalarni komponentlarga ajratish, o‘ta toza suyuqliklarni olish va boshqa mahsulotlar uchun qo‘llaniladi.
Absorbsiya.Gaz yoki bug‘ aralashmasi tarkibidagi bir yoki bir necha komponentning suyuq yutuvchi moddada tanlab yutilish jarayoni absorbsiya deb ataladi. YUtuvchi suyuqlik absorbent (yoki sorbent) deyiladi. Teskari jarayon, ya’ni yutilgan komponentlarning suyuq fazadan ajrab chiqilishi desorbsiya deb ataladi. Absorbsiya jarayoni texnologik gazlarni ajratish va sanoatdan chiqarib yuboriladigan gazlarni tozalashda keng qo‘llaniladi.
Adsorbsiya.Gaz, bug‘ yoki suyuqlik aralashmalaridan bir yoki bir necha komponentlarning g‘ovaksimon qattiq moddaga tanlab yutilish jarayoni adsorbsiya deyiladi. Faol yuzaga ega bo‘lgan qattiq materiallar adsorbent deb ataladi. Teskari jarayon, ya’ni desorbsiya adsorbsiyadan keyin olib boriladi va ko‘pincha yutilgan komponentni adsorbentdan ajratib olish uchun (yoki adsorbentni regeneratsiya qilish uchun) qo‘llaniladi. Bunday jarayon aralashma tarkibida oz miqdorda bo‘lgan moddalarni ajratib olish maqsadida ishlatiladi.