hrvatski

Utjecaj brzine hlađenja na rast kristala boraksa tijekom šaržne sonokristalizacije

U ovom radu ispitivano je kako brzina hlađenja matične otopine utječe na rast kristala dinatrijevog tetraborat dekahidrata (boraksa) tijekom sonokristalizacije. Ispitivanja su se provodila u šaržnom kristalizatoru laboratorijskog mjerila s pregradama i radijalnim turbinskim miješalom čija je brzina vrtnje bila jednaka potrebnoj za postizanje stanja potpune suspenzije kristala (NJS = 324 o min-1). Ultrazvučno djelovanje na otopinu provodilo se pomoću homogenizatora, frekvencije 24 kHz i snage 400 W, kontinuirano pri 20 % amplitudi. Kristalizacija se provodila iz matične otopine zasićene pri 30 °C hlađenjem do temperature od 10 °C pri brzinama od 4, 6, 8, 10 °C h-1. Kako bi se dobio uvid u utjecaj ultrazvuka na navedeni proces također se provodila i kristalizacija bez njegovog djelovanja pri istovjetnim procesnim uvjetima (NJS = 324 o min-1, Tz = 30 °C) i brzini hlađenja od 6 °C h-1. Tijekom eksperimenta, nakon nuleacije, provodila se analiza kristala u matičnoj otopini metodom laserske difrakcije te se istodobno određivala i koncentracija matične otopine refraktometrijskom metodom. Iz rezultata provedenih analiza sagledane su promjene raspodjele veličina kristala, srednjeg volumnog promjera kristala i njegove standardne devijacije te specifične površine kristala tijekom procesnog vremena pri svim ispitivanim uvjetima. Produkti kristalizacije pri navedenim procesnim uvjetima su također podvrgnuti granulometrijskoj analizi prosijavanjem te je analiziran i njihov oblik. Za sve ispitivane uvjete određen je i utrošak snage privedene sustavu tijekom miješanja i ultrazvučnog djelovanja. Iz rezultata je uočeno da se u procesu sonokristalizacije bez obzira na brzinu hlađenja matične otopine svojstva kristala ne mijenjaju bitno s obzirom na raspodjelu veličina i njihovu srednju veličinu. Najveći utjecaj brzine hlađenja odrazio se na promjenu specifične površine kristala koja je pak posljedica sekundarne nukleacije u sustavu. S druge strane, kad se usporede rezultati provedenih analiza u sustavima sa ultrazvukom sa sustavom bez ultrazvuka može se zaključiti da utjecaj ultrazvučnog djelovanja na svojstva kristala značajno nadmašuje utjecaj brzine hlađenja.

sonokristalizacija, ultrazvuk, boraks, rast kristala, brzina hlađenja

nije evidentirano