ОПЕРАЦИЈЕ ЈЕДИНИЦЕ: ВРСТЕ И ПРИМЕРИ - ХЕМИЈА - 2025

Операције јединице су оне које укључују физичке третмане сировине да би се из ње добио жељени производ. Све ове операције поштују законе очувања масе и енергије, као и замах.

Ове операције олакшавају транспорт сировине (која је у течном, чврстом или гасовитом стању) према реакторима, као и њено загревање или хлађење. Такође промовишу ефикасно одвајање одређене компоненте из комбинације производа.

Бране с водом су примери рада јединица

За разлику од јединичних процеса који трансформишу хемијску природу материје, операције желе да модификују њено стање градијентом једног од његових физичко-хемијских својстава. То се постиже генерисањем градијента у кретању масе, енергије или количине.

Не само у хемијској индустрији постоји безброј примера тих операција, већ и у кухињи. На пример, бичањем дела течног млека настаје врхње и обрано млеко.

С друге стране, ако се овом истом млеку дода кисели раствор (лимунска киселина, сирће итд.), Он изазива денатурацију његових протеина, што је процес (закисељавање), а не јединични рад.

Врсте операција јединица

Операције преноса материјала

Јединице овог типа преносне масе путем дифузијског механизма. Другим речима: сировина се подвргава систему који ствара варијације у концентрацији компоненте која се екстракује или одваја.

Практичан пример је разматрање екстракције природног уља из неких семенки.

Пошто су уља у основи аполарна по природи, могу се екстраховати са неполарним растварачем (попут н-хексана), који окупа семенке, али не реагује (теоретски) ни са једном од компоненти њихове матрице (шкољке и ораси. ).

Операције преноса топлоте

Овде се топлота преноси са топлијег тела на хладније. Ако је сировина хладно тело и неопходно је подићи температуру, на пример, смањити вискозност и олакшати поступак, онда се ставља у додир са врућим током или површином.

Међутим, ове операције превазилазе „једноставан“ пренос топлоте, јер се енергија такође може трансформисати у било коју од њених манифестација (светлост, ветар, механичка, електрична итд.).

Пример горе наведеног може се видети у хидроелектранама, где се водене струје користе за производњу електричне енергије.

Операције масе и преноса енергије истовремено

У овој врсти операције две претходне појаве се јављају истовремено, преносећи масу (градијент концентрације) у температурни градијент.

На пример, ако је шећер растворен у лонцу и затим се вода загрева, кристализација шећера се догађа када се полако хлади.

Овде се врши трансфер раствореног шећера према његовим кристалима. Ова операција, позната као кристализација, омогућава добијање чврстих производа високог степена чистоће.

Други пример је сушење тела. Ако се хидратизована со подвргне топлоти, ослобађаће хидратацију у облику паре. Ово поново производи промену у масној концентрацији воде у соли, како сол расте у температури.

Примери

Дестилација

Дестилација се састоји од одвајања компоненти течне смеше на основу њихових испарљивих својстава или тачака кључања. Ако се А и Б помешају и формирају хомогену раствор, али А вреју на 50 ° Ц, а Б на 130 ° Ц, тада се А може дестилирати из смеше једноставном дестилацијом.

Слика изнад представља типичну поставку једноставне дестилације. На индустријским вагама дестилациони стубови су много већи и имају друге карактеристике, које омогућавају одвајање једињења са врло блиским тачкама кључања (фракциона дестилација).

А и Б су у мирној боци (2), коју греје у уљној купељи (14) помоћу грејне плоче (13). Уљна купка гарантује хомогено загревање по целом телу лопте.

Како смеша повећава температуру око 50 ° Ц, испаравају А и стварају очитавање на термометру (3).

Затим вруће паре А улазе у кондензатор (5) где се хладе и кондензују дејством воде која циркулише око стакла (улази у 6, а одлази у 7).

Коначно, балон за сакупљање (8) прима кондензовани А. Окружен је хладном купком да се спречи могуће пропуштање А у околину (осим ако А није веома испарљив).

Апсорпција

Апсорпција омогућава одвајање штетних састојака из гасовитог тока који се потом ослобађа у околину.

Ово се постиже пропуштањем гасова у колону напуњену течним растварачем. Зато, течна селективно раствара штетних компоненти (као што су Со ₂ , ЦО, НО _к и Х ₂ С), остављајући гас који излази из ње "чист".

Центрифугација

У овом унитарном деловању центрифуга (инструмент на горњој слици) врши центрипеталну силу која прекорачује хиљаду пута убрзање гравитације.

Као резултат тога, суспендоване честице се слежу на дно епрувете, олакшавајући накнадно декантирање или узорковање супернатанта.

Ако не би дјеловала центрипетална сила, гравитација би одвојила крутину врло спором брзином. Такође, немају све честице исте тежине, величине или површине, тако да се не таложе у једну чврсту масу на дну цеви.

Просијање

Као и апсорпција, адсорпција је корисна за прочишћавање течних и чврстих струја. Међутим, разлика је у томе што нечистоће не продиру у адсорпциони материјал, који је чврст (попут плавкастог силикагела на слици горе); уместо тога залепи се за површину.

Исто тако, хемијска природа течности се разликује од оне честица које адсорбује (чак и ако постоји велики афинитет између ове две). Из тог разлога, адсорпција и кристализација - кристално адсорбира честице које расту - две су различите јединице операције.

Референце

1. Фернандез Г. (24. новембра 2014). Операције јединице. Преузето 24. маја 2018. године са: индустриакуимица.нет
2. Царлос А. Бизама Фица. Рад јединица: Јединица 4: Врсте операција јединице. . Преузето 24. маја 2018. године са: ацадемиа.еду
3. Курс: Хемијска технологија (органска). Предавање 3: Основни принципи јединица процеса и рада јединица у органској хемијској индустрији. . Преузето 24. маја 2018. године са: нптел.ац.ин
4. Схимаа Али Хамеед. (2014). Рад јединице. . Преузето 24. маја 2018. године са: ценг.ту.еду.ик
5. РЛ Еарле. (1983). Јединице у преради хране. Преузето 24. маја 2018. године са: нзифст.орг.нз
6. Микулова. (1. марта 2008). Словнафт - Нова фабрика за производњу полипропилена. . Преузето 24. маја 2018. године са: цоммонс.викимедиа.орг
7. Роцкпоцкет. (13. марта 2012). Термо центрифуга. . Преузето 24. маја 2018. године са: цоммонс.викимедиа.орг
8. Мауро Цатеб. (2016., 22. октобра). Плави силикагел. . Преузето 24. маја 2018. године са: флицкр.цом