Моё производство ПХА :)

Naib> В общем, растворимость может быть существенно выше, чем ожидается. Ионная сила, комплексообразование и прочие процессы в совокупности заметно всё меняют.

Исходник — насыщенный раствор соли. Вроде, там трудно ошибиться в количестве соли и хлора в ней.

Потом выделяется ПХА и взвешивается. Тут совсем точно, факт на весах.
Причём разница между +3 и -20 соответствует кривой растворимости.

Потом высаживается ПХК. Тоже точно, на весах.

Остаётся раствор ПХК со всяким другим — натрий, калий, аммоний, нитрат, перхлорат.

Ужели ж в этой смеси ПХК может зависнуть в большом количестве?

Xan> Остаётся раствор ПХК со всяким другим — натрий, калий, аммоний, нитрат, перхлорат.
Xan> Ужели ж в этой смеси ПХК может зависнуть в большом количестве?

Запросто. Чем больше компонентов и сложнее смесь, тем менее она предсказуема и соответствует табличным данным растворимости монокомпонентов. Аналитику раствора после осаждения делали? Хотя бы содержание сухих веществ?

Naib> Запросто. Чем больше компонентов и сложнее смесь, тем менее она предсказуема и соответствует табличным данным растворимости монокомпонентов. Аналитику раствора после осаждения делали? Хотя бы содержание сухих веществ?

Попробую в будущем ещё раз всё померить.

Xan> Ужели ж в этой смеси ПХК может зависнуть в большом количестве?
Растворимость хлорида серебра в дистиллированной воде и в насыщенном растворе хлорида калия отличается что-то типа в миллион раз При этом, в отличие от цианидов, тиосульфатов, аммиачной воды, никаких "новых" веществ не образуется.

Xan>> Ужели ж в этой смеси ПХК может зависнуть в большом количестве?
Б.г.> Растворимость хлорида серебра в дистиллированной воде и в насыщенном растворе хлорида калия отличается что-то типа в миллион раз При этом, в отличие от цианидов, тиосульфатов, аммиачной воды, никаких "новых" веществ не образуется.

Возможно, образуется AgCl₃. Или что-то подобное.
Так, например, иод хорошо растворяется в растворе иодистого калия. С образованием KJ₃

Вообще-то — гениальная идея  — растворимость ПХА можно проверить чисто на практике.
Нитрат натрия у меня есть.

Кстати, когда-то проверял, высаливает ли избыток аммония ПХА. Оказалось — хрен.

Xan>> Ужели ж в этой смеси ПХК может зависнуть в большом количестве?
Б.г.> Растворимость хлорида серебра в дистиллированной воде и в насыщенном растворе хлорида калия отличается что-то типа в миллион раз При этом, в отличие от цианидов, тиосульфатов, аммиачной воды, никаких "новых" веществ не образуется.

Образуется (обратимо) KAgCl2. Относительно неплохо растворимый. С AgI и KI это проявляется ещё сильнее (KAgI2) В крепких растворах иодида калия иодид серебра растворим очень хорошо.

Взял 100 граммов воды, растворил в ней 61.5 г НН.
Это будет насыщенный при -18.1.
А вообще, 58.5 г НН /100г воды замерзает при -18.5.

Всыпал в раствор 25 г ПХА.
Потому что насыщенный при 25 градусах — 25 г ПХА /100г воды.
Но эта сволочь, хоть и медленно, но растворилась полностью уже при 21 градусе.

Сунул в морозильник.
Через несколько часов раствор сделал вид, что замёрз в кусок.
Но это оказалась каша, которая после разбалтывания вполне вытекла на фильтр.

Вытекающим фильтратом несколько раз сполоснул стакан, чтоб остатки кристаллов смыть на фильтр.

Фильтр отжимал в промакашках, чтоб меньше в кристаллах жидкости осталось, а потом кристаллы вывалил на бумажку и высушил.

Из 25 граммов ПХА предположительно должно было утечь с раствором 6.8 грамма.
Но кристаллов осталось только 10.4 грамма, утекло 14.6.
Это столько в чистой воде растворяется при +5 градусах, а тут -18 было.

Теперь надо бы попробовать растворимость в растворе хлористого натрия (если через хлористый аммоний делать).
В растворе соли при температуре замерзания содержится воды в 4/3 раза больше, чем в растворе НН. Но если он не увеличивает растворимость ПХА, то потери будут меньше.

Оказывается, у Шумахера всё есть!
Хлористый натрий немного даже высаливает ПХА — при 25 градусах растворимость уменьшается с 25.2 до 20.3 г/100г воды.

Надо переходить на нашатырь!

Xan> Через несколько часов раствор сделал вид, что замёрз в кусок.
Есть предположение, что стоило подольше подержать в холоде. Ведь НА любит образовывать перенасыщенные растворы, полагаю и ПХА тоже. Возможно просто еще не весь ПХА успел кристаллизоваться? Или охладить вынуть потрясти и опять положить охлаждаться как вариант.
Я когда осаждал ПХА по Вашей технологи, выставлял ведро с горячим раствором сначала на лоджию там плюс 5С (если в это время укутать тряпкой кристаллы ПХА выростали крупнее), а затем как остынет на подоконник где минус 20 (в тот момент было на улице) еще на сутки. Кристаллы заметно подростали даже в период когда раствор уже остыл до уличной температуры.

drift> Возможно просто еще не весь ПХА успел кристаллизоваться?

Время кристаллизации пропорционально размерам сосуда. Эти несколько часов соответствовали примерно суткам для порции в несколько литров.

Да и в самом начале, когда ПХА "незаконно" весь растворился при низкой температуре, уже было понятно, что дело плохо.

Вот только непонятно, почему количество выпавшего ПХК так хорошо соответствовало арифметике.
Случайно совпало?
Получается, что и ПХК в НН растворяется гораздо лучше.

Теперь придётся в химлабазе покупать дорогой нашатырь, а аммиачку рассыпать по даче, как удобрение!

Можно, конечно, повторить, но уже сыпать ПХА в меньшем количестве, чтоб он почти весь оставался в растворе.
Потому что фильтрация и взвешивание вполне могут дать ошибку на грамм-другой в обе стороны.

В будущем планирую для точного сравнения именно в производственных условиях сделать два "замеса" с аммиачкой и нашатырём.

Теоретические прикидки, как выделять ПХА применяя хлористый аммоний.

Для электролиза на 58.44 г NaCl надо 163 г воды — это насыщенный раствор при 20 градусах.

И 6.7002 ампер*суток тока при КПД 100%, или примерно 7.5 при КПД = 90%.

При этом 72 грамма воды израсходуются с пользой, граммов 10...15 улетит без пользы (потери и испарение).
Останется граммов 75...80.

Туда надо добавить 53.49 г хлористого аммония и воды.
Можно часть (21.5 г) высыпать сухого, а когда он растворится, остальное влить в виде раствора (32 г / 87 г воды).

Растворимость соли (NaCl) слабо зависит от температуры выше нуля, а ниже нуля довольно круто падает — от 35.7 при 0 до 30.1 при -21.2.
Поэтому для холодильника и для морозильника надо оставлять в растворе существенно разное количество воды.

Если высаживать ПХА при 0 градусов, надо сделать раствор, в котором соли будет 35.0 г / 100 г воды — это будет насыщенный при 0, с учётом наличия в растворе ПХА.
То есть, должно получиться 58.44 г соли, для неё 167 г воды и 117.5 ПХА.
Вес раствора должен быть 58.44 + 168 + 117.5 = 344 г.
Для ПХА воды маловато, весь растворится только примерно при 90 градусах.

Можно сделать раствор, который будет насыщенным при вымораживании при -21.2 — 29.5 г / 100 г воды.
58.44 г соли, для неё 198 воды.
Вес раствора должен быть 58.44 + 198 + 117.5 = 374 г.
Концентрация ПХА получается 59.3 г / 100 г воды — растворится он примерно при 81 градусах.

После вымораживания в растворе останется 11.2 г ПХА.
Теперь можно выпарить 90% воды, большая часть соли выпадет в осадок, и снова получится концентрированный раствор ПХА.
Вес раствора должен получиться 58.44 + 19.8 + 11.2 = 90 г — это для насыщенного ПХА при 80 градусов.
Или упаривать до веса 58.44 + 55.3 + 11.2 = 125 граммов, при этом насыщенный ПХА получится при 25 градусах, что удобно.
Соль надо отжать и слегка промыть водой. И можно использовать повторно.
Раствор ПХА можно оставить для переработки со следующей порцией.

ПХА будет извлекаться почти 100%.

На килограмм готового ПХА надо испарить 1.7 литра воды.

Xan> Теоретические прикидки, как выделять ПХА применяя хлористый аммоний.

Как в том анекдоте. "Чую, Петька, что дважды два - четыре, но математически доказать не могу".
В общем, не всё там так гладко получится. Нужно смотреть того же Когана по растворимости смесей.

На днях поищу таблицы из него и приложу.

Naib> Как в том анекдоте.

Что ж ты анекдот портишь?!
"Чую, Петька, что 0.5 + 0.5 — литр будет, но математически доказать не могу".