การตกผลึกคอปเปอร์ซัลเฟตในเครื่องตกผลึกแบบซาห์นโฮส

Abstract

คอปเปอร์ซัลเฟต (CuSO4) ผลิตได้จาการทำปฏิกิริยาระหว่าง คอปเปอร์ออกไซด์ (CuO) กับกรดซัลฟิวริก (H2SO4) เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยาจะยังคงมีกรดซัลฟิวริกมากเกินพออยู่ ดังนั้นจึงมีปัญหาการกัดกร่อนขณะทำการตกผลึก งานวิจัยนี้ศึกษาการตกผลึกคอปเปอร์ซัลเฟต ความเข้มข้นประมาณ ร้อยละ 30 โดยน้ำหนัก ในเครื่องตกผลึกแบบซาห์นโฮส ขนาดของหอตกผลึกมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 0.25 เมตร สูง 2.3 เมตร และขนาดถังตกผลึกมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 0.5 เมตร สูง 0.4 เมตร ทำการศึกษาผลของตัวแปรต่างๆ ที่มีต่อขนาดของผลึก ได้แก่ ความเร็วอากาศ 0.0819-0.186 ลูกบาศก์เมตร / วินาที อัตราการไหลของสารละลาย 0.0219-0.1076 กิโลกรัม/วินาที ขณะตกผลึกในหอตกผลึก และความเร็วรอบใบพัด 1000-1750 รอบ/นาที เวลา 0-210 นาที เมื่อทำการขยายขนาดผลึกในถังตกผลึก จากการทดลองได้ว่า ผลึกที่ได้จากการทดลองมีขนาดอยู่ในช่วง 150-240 ไมโครเมตร ขนาดของผลึกแปรผันตามค่าความเร็วอากาศ ความเร็วรอบใบพัด เวลา และแปรผกผันกับอัตราการไหลของสารละลาย โดยภาวะที่เหมาะสมที่ได้คือ ความเร็วอากาศ 0.1585 ลูกบาศก์เมตร/วินาที อัตราการไหลของสารละลาย 0.0595 กิโลกรัม/วินที และเวลา 45 นาที สมการอัตราการขยายขนาดผลึกที่ได้คือ RG = 6.6303*10-5 ∆C 1.1469 เมื่อ RG = อัตราการขยายขนาดของผลึก,กรัม/ซม2.นาที ∆C = สภาพอิ่มตัวยวดยิ่ง, กรัม/100กรัมสารละลาย งานวิจัยโดยทั่วไปมีค่าอันดับของอัตราการขยายขนาดของเกลือของสารอนินทรีย์อยู่ในช่วง 1.5-2