Thực hiện quá bão hòa cho dung dịch bằng những phương pháp nào

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCMVIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM---  ---BÀI TIỂU LUẬNCÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONGCƠNG NGHỆ THỰC PHẨMCHỦ ĐỀ: Q TRÌNH KẾT TINHGIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: NGUYỄN ĐẮC TRƯỜNG• Lớp: DHTP15A• Nhóm 11:1. Trương Thị Quỳnh Anh (Nhóm Trưởng)2. Ngơ Hồng Bảo Châu3. Phạm Thị Mỹ Duyên4. Võ Thị Yến Nhi5. Nguyễn Minh Thư1947156119484181194371311947676119475961 MỤC LỤCI.BẢN CHẤT QUÁ TRÌNH ..............................................................11. Khái niệm ...........................................................................................12. Nhiệt động lực học quá trình kết tinh .............................................13. Quá trình kết tinh .............................................................................1a. Quá trình tạo mầm tinh thể ...........................................................1b. Quá trình phát triển mầm tinh thể ...............................................2II. CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI .......................................................3III. PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH ........................................................41. Kết tinh tách một phần dung môi ...................................................42. Kết tinh với sự thay đổi nhiệt độ .....................................................43. Kết tinh chân không .........................................................................5IV. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH KẾT TINH .... 51. Nhiệt độ ..............................................................................................62. Nồng độ các chất hịa tan .................................................................73. Áp suất ...............................................................................................84. Mơi trường xung quanh và trạng thái các chất .............................85. Kích thước tinh thể ...........................................................................8V. THIẾT BỊ KẾT TINH ....................................................................91. Phân loại thiết bị ...............................................................................92. Cấu tạo các loại thiết bị ....................................................................9a. Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng khơng khí và hơi nước .............9b. Thiết bị kết tinh chân không .......................................................10c. Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng dung dịch .................................113. Nguyên lý làm việc của các thiết bị ...............................................12a. Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng khơng khí và hơi nước ...........12b. Thiết bị kết tinh chân không .......................................................13c. Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng dung dịch .................................13VI. KẾT LUẬN .................................................................................16TÀI LIỆU THAM KHẢO BẢN CHẤT QUÁ TRÌNH:1. Khái niệm:- Kết tinh là một quá trình tự nhiên hoặc nhân tạo khiến hình thành mộtthể rắn mà trong đó các nguyên tử hoặc phân tử được tổ chức thànhmột cấu trúc gọi là tinh thể. Bên cạnh đó, kết tinh cịn được định nghĩalà kỹ thuật dùng để tách chất rắn với lỏng, quá trình này xảy ra khi dungdịch chuyển từ trạng thái lỏng sang rắn và ở dạng tinh thể.- Có nhiều cách hình thành tinh thể, chẳng hạn khi có sự kết tủa trongdung dịch, khi có sự đơng đặc hoặc hiếm gặp hơn nữa là khi diễn ra sựlắng đọng trực tiếp của chất khí. Các thuộc tính của tinh thể phụ thuộcphần lớn vào những yếu tố như nhiệt độ, áp suất khơng khí và trongtrường hợp tinh thể lỏng thì là thời gian chất lỏng bay hơi.I.2. Nhiệt động lực học của quá trình kết tinh:- Động lực của sự kết tinh là sự khác biệt về điện thế hoá học của chấtkết tinh trong dung dịch bão hoà và dung dịch quá bão hoà.- Sự tạo mầm và tăng trưởng kích thước tinh thể được xem như là chứcnăng động lực học của sự kết tinh ở dạng siêu bão hồ.3. Q trình kết tinh:• Động lực học của q trình kết tinh có thể chia ra thành 2 giai đoạn:a. Quá trình tạo mầm tinh thể:- Mầm tinh thể hay tâm kết được hình thành khi dung dịch ở trạng tháiquá bão hoà do dung dịch được làm lạnh hay cho bốc hơi một phầndung môi (vd: trong nồi nấu đường). Ngày nay, người ta cho rằng mầmđược tạo ra do sự liên kết của các ion phân tử khi va chạm với nhaucủa các chất hoà tan trong dung dịch. Khi mầm tinh thể đạt đến trạngthái cân bằng với dung dịch thì quá trình kết tinh sẽ dừng lại.- Trạng thái bão hoà của dung dịch có thể tồn tại trong một khoảng thờigian nhất định được gọi là chu kì cảm ứng và có thể kéo dài từ vài giâyđến vài tháng, mà trong khoảng thời gian này khơng có mầm tinh thểxuất hiện. Chu kì cảm ứng phụ thuộc vào bản chất của chất tan và dungmơi, mức độ bão hồ của dung dịch, nhiệt độ và phương pháp khuấytrộn, các tạp chất hay các tác động cơ học.1 - Khi trạng thái quá bão hoà quá lớn vượt q giới hạn nhất định đếnvùng bão hồ cao thì quá trình kết tinh tự nhiên bắt đầu. Lúc này lượngmầm tinh thể rất nhiều, dung dịch sẽ đóng rắn chứ khơng tạo thànhnhững tinh thể riêng biệt.- Có một số dung dịch mặc dù có độ q bão hồ rất lớn nhưng vẫnkhông xuất hiện mầm tinh thể, khi đó cần kích thích q trình kết tinhbằng cách cho vào dung dịch đó một lượng nhỏ các tinh thể chất tanhoặc tinh thể của các chất khác có cấu trúc tinh thể giống chất tan (gọilà chất trợ mầm) hoặc các biện pháp tác động cơ học như làm rungđộng, lắc, ma sát… Độ nhám của bề mặt thiết bị kết tinh và vật liệulàm bằng cách khuấy cũng có ảnh hưởng đến q trình tạo mầm.- Có bao nhiêu mầm tinh thể sẽ phát triển thành bấy nhiêu hạt tinh thể.Số mầm càng nhiều thì thu được những tinh thể nhỏ với các cạnh kémphát triển, chủ yếu tạo thành những tinh thể dạng mãnh. Trái lại sốmầm ít sẽ tạo điều kiện hình thành những tinh thể lớn, thu được nhữngtinh thể đều và có góc cạnh hơn.- Trong thực tế, việc tăng hiệu suất thu hồi và giảm thời gian kết tinh làyêu cầu lớn nhất của quá trình sản xuất, nên xu hướng tăng số lượngmầm cần được chú ý hơn vì tinh thể sản xuất ra có hạt nhỏ khó li tâmhơn. Q trình làm nguội nhanh, khuấy trộn mạnh tạo điều kiện thuậnlợi cho quá trình tạo thành một lượng lớn mầm tinh thể, điều này gâybất lợi cho quá trình sản xuất.b. Quá trình phát triển mầm tinh thể:Sự thay đổi tốc độ kết tinh theo thời gian2 - Tinh thể phát triển về kích thước và đạt giá trị tới hạn của mầm. tinhthể có năng lượng bề mặt lớn nên nó hấp thụ các chất hồ tan trongdung dịch.- Theo thuyết khuếch tán sau khi xuất hiện mầm tinh thể, trên bề mặtmầm sẽ kết tụ chất hoà tan (trong dung dịch ở trạng thái tĩnh). Cùngvới sự phát triển lớn lên của mầm do vật chất khuếch tán từ môi trườngxung quanh lên bề mặt mầm, chất tan xung quanh mầm sẽ loãng dầntức là mất đi tính chất q bão hồ của dung dịch. Lúc này nếu nhưkhơng có chất hồ tan từ mơi trường xung quanh đi vào thì quá trìnhphát triển của các tinh thể sẽ ngừng lại.- Vậy đồng thời xảy ra với quá trình phát triển của tinh thể là quá trìnhdi chuyển vật chất bằng cách khuếch tán phân tử và đối lưu do sự chênhlệch nồng đọp giữa tâm tinh tạo mầm và môi trường xung quanh.- Chiều dày lớp khuếch tán phụ thuộc vào cường độ khuấy của dungdịch, vì vậy trong giai đoạn này khuấy trộn mang tính chất quyết định:+ Làm giảm bề dày lớp màng phim -> tăng tốc độ kết tinh+ Làm các hạt mầm không lắng xuống đáy và nhiệt độ đồng đềutrong cả khối+ Làm cho các hạt mầm ln có cơ hội tiếp xúc với dung dịch mớidẫn đến tăng tốc độ kết tinh+ Làm bay hơi nước nhanh hơnII. CÁC Q TRÌNH BIẾN ĐỔI:- Dung dịch đậm đặc có độ bão hòa > 70%- Chất tan chủ yếu phải có khả năng hồ tan thấp hơn chất hồ tan phụ.- Biến đổi:+ Hóa lý: chuyển từ pha lỏng sang rắn tinh thể dựa vào tính hồ tanhạn chế của chất rắn và thường kèm theo toả nhiệt.+ Biến đổi khác: có sự phân huỷ các chất hồ tan.3 III. PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH:- Điều kiện cần thiết để xảy ra quá trình kết tinh là phải tạo được nhữngdung dịch quá bão hoà, tức là làm mất cân bằng pha của hệ.- Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể mà có thể áp dụng các phương pháp kếttinh có tách dung mơi hoặc khơng tách dung mơi (hạ nhiệt độ của dungdịch) và kết tinh chân không.- Các q trình kết tinh có thể thực hiện theo phương pháp gián đoạn hayliên tục.+ Q trình gián đoạn có nhược điểm như thiết bị cồng kềnh,tinh thể nhận được khơng đều, thao tác vất vả.+ Q trình liên tục được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệpdo năng suất cao, tinh thể nhận được đều đặn.1. Kết tinh tách một phần dung môi:- Phương pháp này áp dụng kết tinh các dung dịch có độ hịa tan của cáccấu tử ít phụ thuộc vào nhiệt độ.- Để tách dung mơi thực hiện các phương pháp sau:• Cơ đặc dung dịch (cho bay hơi tại nhiệt độ sôi):+ Phương pháp này là cấp nhiệt vào để đun nóng dung dịch thựcphẩm đạt đến nhiệt độ sôi làm cho dung môi thường là nước bốchơi, làm cho nồng độ dung dịch tăng, nhiệt độ sôi của dung dịchthực phẩm tăng theo độ tăng nồng độ.+ Nhược điểm: ảnh hưởng đến chất lượng màu mùi, vitamin, cáchợp chất sinh học, ... bởi nhiệt và oxy của khơng khí, các tinh thểbị dính lên bề mặt truyền nhiệt…• Cho bay hơi dung mơi tại nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ sôi của dungdịch: cho bay hơi tự nhiên (thực hiện trong thiết bị hở), hoặc chobay hơi ở áp suất chân không.2. Kết tinh với sự thay đổi nhiệt độ: (kết tinh không tách dungmôi):- Phương pháp này được áp dụng để kết tinh từ các dung dịch khi độ hòatan của các cấu tử phụ thuộc vào nhiệt độ.4 - Để hạ nhiệt độ dung dịch thường dùng nước lạnh hay nước muối.Phương pháp này có thể làm việc liên tục hay gián đoạn:+ Kết tinh liên tục: được thực hiện trong nhiều thiết bị nối nhau,dung dịch đi từ thiết bị này qua thiết bị khác và sản phẩm lấy raliên tục.+ Kết tinh gián đoạn: cho dung dịch vào đầy thiết bị, sau kết tinhxong, nước cái và tinh thể được tháo ra ngoài.3. Kết tinh chân không:- Trong phương pháp kết tinh chân không, một phần dung mơi được bayhơi nhờ vào nhiệt vật lí của dung dịch. Hơi bay ra theo đường bơmchân không.- Nhiệt độ của dung dịch ở trạng thái bão hòa sẽ giảm đến nhiệt độ sôitương ứng với áp suất chân không trong thiết bị. Dung dịch sẽ đạt đếntrạng thảo quả bảo hịa và kết tinh. Dung mơi bay hơi khơng chỉ donhiệt vật lí của dung địch mà cịn do sự toả nhiệt khi kết tinh.- Kết tinh tiến hành đồng thời bay hơi do hút chân không và làm lạnh sẽtăng cường quá trình và xảy ra trong tồn bộ thể tích dung dịch, do đócác tinh thể sẽ hạn chế dính vào bề mặt thiết bị và thời gian rửa thiết bịsẽ được rút ngắn.IV. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH KẾT TINH:- Việc sắp xếp các hạt trong quá trình tạo mầm để tạo nên tinh thể phụthuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Nếu những yếu tố này khơng tácđộng thì chắc chắn tinh thể sẽ không được tạo ra:+ Nhiệt độ (ảnh hưởng trực tiếp)+ Nồng độ các chất hoà tan+ Áp suất+ Môi trường xung quanh và trạng thái các chất+ Kích thước tinh thể5 1. Nhiệt độ (ảnh hưởng trực tiếp):- Nhiệt độ phải ở mức thích hợp thì các ngun tử, phân tử mới tập hợplại với nhau. Với các chất khí, khi nhiệt độ tăng thì độ tan của nó trongdung mơi giảm đi cho nên hồn tồn có thể đuổi các chất khí như oxy,carbondioxid ra khỏi dung mơi bằng cách đun nóng để tránh làm biếnđổi, phân hủy và đảm bảo độ ổn định của dược chất.- Với các chất rắn thu nhiệt khi hòa tan, khi nhiệt độ tăng thì độ tan củanó cũng tăng lên cịn với chất rắn tỏa nhiệt khi hịa tan, độ tan của chấtđó sẽ giảm đi khi nhiệt độ tăng lên. Do đó trong q trình bào chế, cóthể tác động nhiệt thích hợp hoặc không tác động tùy thuộc vào bảnchất chất tan để tăng độ tan của chúng trong dung môi.--➢ Ví dụ: Ảnh hưởng đến q trình kết tinh của mật ong:Dưới 10oC: Nhiệt độ này làm chậm quá trình kết tinh, mật chỉ đặc vàdẻo lại.Từ 10oC – 20oC: Ở nhiệt độ này, mật rất dễ và nhanh bị kết tinh.Từ 21oC – 26oC: Đây là nhiệt độ lý tưởng để bảo quản mật ong do đómật sẽ khó bị kết tinh.Trên 27oC: Mật không bị kết tinh, tuy nhiên bảo quản mặt ở nhiệt độsẽ nhanh chóng làm hỏng mật và khi sử dụng rất nguy hiểm tới sứckhỏe.Từ 10oC – 20oC: Là nhiệt độ phổ biến trong mùa đông của miền Bắc(Đây là lý do tại sao người tiêu dùng ở miền Trung và miền Nam ít gặpmật ong kết tinh vì thường nhiệt độ ở đây hầu như cao quanh năm vàhiếm khi nhiệt độ thấp dưới 20 độ C).6 ----2. Nồng độ các chất hoà tan:Các chất như protein, muối khống, chất béo trong thực phẩm sẽ hịatan với nước tạo thành dung dịch tương tự như keo. Để nước đơng lạivới nhau thì các phân tử nước phải tách khỏi dung dịch này.Do đó khi có chất hịa tan thì nhiệt độ của nước phải giảm để làm chậmquá trình tan, tăng lực liên kết các phân tử nước với nhau để kết tinh.Ứng dụng: trong việc lựa chọn dung mơi hoặc hỗn hợp dung mơi thíchhợp với chất tan.➢ Ví dụ:1M acid sulfuric (H2SO4) là 2N trong phản ứng acid-base vì mỗi molacid surfuric cung cấp 2 mol ion H+. Nhưng 1M acid sulfuric là 1Ntrong phản ứng kết tủa sulfate, vì 1 mol acid sulfuric cung cấp 1 molion sulfate.Nếu hoà tan calcium carbonate (CaCO3) trong 1 lít nước, hợp chất phânli thành các ion Ca2+ và CO32-, CO32- tiếp tục phân li thành HCO3- vàH2CO3. Thực tế khơng có CaCO3 tồn dư, vì vậy mặc dù ta thêm 1 molCaCO3 vào dung dịch, dung dịch lại khơng chứa 1M chất này. Tuy vậy,ta vẫn có thể nói dung dịch chứa 1F CaCO3.7 3. Áp suất:• Áp suất và tinh khiết của vật liệu:- Đây cũng là yếu tố quan trọng tác động đến quá trình này. Ảnh hưởngcủa áp suất (đối với chất khí).- Theo định luật Henry: Ở nhiệt độ khơng đổi, lượng chất khí hồ tantrong một thể tích chất lỏng xác định tỉ lệ thuận với áp suất của nó trênbề mặt chất lỏng. Khi áp suất tăng thì độ tan của chất tan tăng lên cònkhi áp suất giảm đi thì độ tan của chất khí cũng giảm.- Tuy nhiên định luật Henry chỉ đúng trong trường hợp các chất khí cóđộ tan nhỏ trong điều kiện áp suất không quá cao.4. Môi trường xung quanh và trạng thái các chất:- Ngồi ra, kết tinh cịn bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường xungquanh và cả trạng thái của các chất. Nếu dung dịch trong trạng thái qbão hịa thì q trình kết tinh sẽ diễn ra.- Với các dung dịch siêu bão hịa thì kết tinh sẽ không thể xảy ra. Lúcnày, chúng ta cần phải cho thể tinh thể hạt để thúc đẩy quá trình tạomầm.5. Kích thước tinh thể:- Kích thước: làm nhỏ kích thước tiểu phân sẽ làm tăng diện tích tiếp xúcvới dung mơi do đó làm tăng tốc độ hịa tan của chất rắn.- Chất rắn có thể tồn tại ở dạng kết tinh hoặc vơ định hình. Độ tan củadạng vơ định hình lớn hơn độ tan của chất ở dạng tinh thể do dạng kếttinh có cấu trúc mạng lưới tinh thể tương đối bền vững nên cần nănglượng để phá vỡ cấu trúc vì thế mà khả năng hồ tan khó hơn so vớidạng vơ định hình.- Tuy nhiên dạng tinh thể ổn định hơn so với dạng vơ định hình và chấtrắn ở dạng vơ định hình có xu hướng chuyển về dạng tinh thể. Với cácchất khó tan thì nên chuyển về dạng vơ định hình để tăng độ tan. Dượcchất khơng ổn định nhứng khó tan ở dạng tinh thể thì có thể thêm cácchất làm tăng độ tan thích hợp.8 ➢ Ví Dụ:- Kim cương và than chì là các chất rắn được cấu tạo từ cùng các nguyêntử cacbon (C) nhưng có cấu trúc tinh thể khác nhau, nên chúng có tínhchất khơng giống nhau. Kim cương rất cứng và khơng dẫn điện; cịnthan chì khá mềm và dẫn điện.- Chất rắn có thể kết tinh ở hai dạng: vơ định hình và tinh thểV.THIẾT BỊ KẾT TINH:1. Phân loại thiết bị:- Thiết bị kết tinh có thể được chia thành 3 loại trong quá trình sửdụng:+ Thiết bị kết tinh bằng làm lạnh dung dịch (liên tục)+ Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng khơng khí và nước (liên tục)+ Thiết bị kết tinh chân không (gián đoạn)2. Cấu tạo các loại thiết bị:a. Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng khơng khí và nước:9 - Loại thiết bị đơn giản nhất là 1 thùng hở vng, bên trong có treo nhữngtấm bản hoặc sợi chỉ để cho hạt tinh thể bám vào đó. Thiết bị này thuộcloại gián đoạn năng suất thấp.- Trong công nghiệp người ta thường dùng những loại thiết bị khác nhưthiết bị tháp gọi là tháp kết tinh, thiết bị kết tinh loại màng, thiết bị kếttinh thùng quay.- Loại thiết bị kết tinh thùng quay là thùng hình trụ tựa trên con lăn đỡ.Thùng đặt với 1 góc nghiêng nhỏ. Để giảm mất mát nhiệt người ta cáchnhiệt cho thùng hay là đặt trong thùng vỏ, dể tránh hiện tượng tinh thểdính vào thành thùng người ta đặt ống hơi phía dưới thùng để trongtrường hợ bị dính.Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng khơng khíb. Thiết bị kết tinh chân không:- Thiết bị này dùng phương pháp bốc hơi đoạn nhiệt trong chân khôngcủa một phần dung môi để làm lạnh để tạo độ bão hòa cho dung dịch+ Áp dụng hiệu quả chỉ đối với cặp chất tan-dung mơi có độ hịa tanthay đổi mạnh theo nhiệt đó+ Hiệu suất lí thuyết của q trình tỉ lệ thuận với độ chênh lệch giữanồng độ nhập liệu vầ độ hòa tan của chất rắn ở nhiệt độ cân bằng- Loại thiết bị có thùng nối với bơm chân không và thiết bị ngưng tụ. Saukhi kết tinh ta tăng áp suất trong thiết bị đến áp suất thường rồi tháotinh thể và nước cái.❖ Ưu điểm:10 • Có thể làm việc gián đoạn hay liên tục.• Khơng cần có bề mặt truyền nhiệt để đun nóng hay làm lạnh.•Chế tạo bằng nhiều loại vật liệu dễ tìm: nhựa, cao su, composite…❖ Nhược điểm:•Kết cấu lớn, thiết bị kết tinh đoạn nhiệt này không dùng được chotrường hợp nhiệt độ kết tinh đòi hỏi quá thấp.c. Thiết bị kết tinh bằng làm lạnh dung dịch:- Thiết bị kết tinh có cánh khuấy với bộ phận làm lạnh. Khi kết tinhngười ta lắp nhiều thiết bị nối tiếp nhau, dung dịch chảy từ thiết bị nàyqua thiết bị khã và được tháo ra ở ống bên cạnh. Nhờ có cấu tạo đơngiản nên loại thiết này được ứng dụng khá rộng rãi.11 3. Nguyên lý làm việc của các thiết bị:a. Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng khơng khí và nước:- Quá trình làm lạnh được xảy ra là do sự bay hơi của những hạt nhỏ chấtlỏng trong khơng khí và dung dịch.- Tinh thể tạo thành cùng với nước cái được lấy ra, đồng thời q trìnhtách dung mơi bằng cách cho bay hơi ở áp suất thường xảy ra chậm vàđòi hỏi thiết bị phải to.(1)-Thùng kết tinh(2), (3)- Ống tuần hoàn(4)- Thiết bị làm lạnh(5)- Bơm tuần hoàn(6)- Ống dẫn dung dịch(7)- Bộ phân thu nước cái vàphân ly tinh thể nhỏ.Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng nước12 - Dung dịch vào theo ống (6) rồi qua ống (2) nhờ bơm tuần hoàn, dungdịch đi qua thiết bị làm lạnh, ở đây dung dịch đạt quá bão hòa. Các tinhthể được hình thành, khi kích thước đủ lớn sẽ lắng xuống đáy cịn cáchạt nhỏ tuần hồn trở lại. Nước cái đi qua bộ phận (7), ở đây có các hạtnhỏ bị kéo theo sẽ được phân ly tách ra.Thiết bị kết tinh làm lạnh bằng khơng khí- Thùng ống trụ (1) quay nhờ vào con lăn, thùng được đặt trong vỏ (2).Dung dịch được đưa vào đầu này thùng (đầu cao hơn), tinh thể vàdịch nước cái lấy ra ở đầu kia thùng (đầu đặt thấp hơn), khơng khí doquạt (3) đưa vào thùng chuyển động ngược chiều với dung dịch.- Khi thùng quay, dung dịch trượt theo thành thùng, người ta đặt ốnghơi nước (4) ở phía dưới để đốt trong trường hợp cần chống dính.Lượng khơng khí tiêu hao khoảng 20 m³ trên 1kg tinh thể, chiều dàilớp chất lỏng trong thùng 100 đến 200 mm.b. Thiết bị kết tinh chân không:- Thiết bị kết tinh chân không liên tục. Trong thiết bị này tinh thể cùngtuần hoàn với dung dịch cho đến khi nào vận tốc lắng thắng vận tốctuần hồn thì tinh thể lắng xuống.c. Thiết bị kết tinh bằng làm lạnh dung dịch:13 - Những thiết bị này có thể làm việc liên tục hay gián đoạn. Khi kết tinhgián đoạn ta cho dung dịch vào đầy thiết bị, sau khi kết tinh xong nướccái và tinh thể được tháo ra ở phía dưới.Có cấu tạo đơn giản hình trụđứng, làm lạnh bằng ốngxoắn ruột gà hoặc vỏ lọcngồi. Có cánh khuấy đểtrộn dung dịch. Đây là loạilàm việc gián đoạn, để tăngthời gian lưu dung dịchtrong thiết bị có thể nốinhiều thiết bị thành dãy.Thiết bị kết tinh đơn giản hình trụ đứngThiết bị kết tinh hình máng- Loại hình máng bao gồm có máng hở (1) gắn vào các vành đai (2),vành đai này được đặt trên con lăn (3). Máng đặt hơi nghiêng theo trục.Dung dịch được cho vào đầu cao của máng. Dung dịch được làm lạnh14 do mất mát nhiệt ra môi trường xung quanh và do bay hơi một phầndung môi- Do dịch chuyển động chậm và được làm lạnh, các mầm tinh thể hìnhvà phát triển chậm. Tinh thể có kích thước từ 3-5mm cho đến 1015mm. Tinh thể và dịch nước cái được lấy ra ở đầu thấp hơn. Loại nàycó chiều dài khoảng 15m rộng 1,5m. Để tăng cường khoáy trộn dungdịch và tạo tinh thể ở trạng thái lơ lửng, người ta có thể dùng loại váncó vít dài.15 VI. KẾT LUẬN:- Sự kết tinh là một quá trình tự nhiên hoặc nhân tạo, sau quá trình nàysẽ hình thành các tinh thể rắn kết tủa từ dung dịch. Kết tinh cũng là mộtkỹ thuật tách chất lỏng hóa chất rắn, trong đó sẽ xảy ra q trình chuyểnđổi chất tan trong dung dịch lỏng vào trong pha rắn mà ở đó tinh thểhình thành ở dạng tinh sạch nhất. Sự kết tinh trải qua hai giai đoạnchính, hình thành mầm tinh thể và sự phát triển của mạng tinh thể.- Nhiều hợp chất có khả năng kết tinh với một số có cấu trúc tinh thểkhác nhau, một hiện tượng được gọi là đa hình. Một số đa hình nhấtđịnh có thể là di căn, có nghĩa là mặc dù không ở trạng thái cân bằngnhiệt động lực học, nó ổn định về mặt động học và cần một số nănglượng đầu vào để bắt đầu chuyển sang giai đoạn cân bằng.các đa hìnhtinh thể của cùng một hợp chất thể hiện các tính chất vật lý khác nhau,chẳng hạn như tốc độ hịa tan, hình dạng (góc giữa các mặt và tốc độphát triển của các mặt), điểm nóng chảy, v.v. Vì lý do này, tính đa hìnhlà của tầm quan trọng lớn trong cơng nghiệp sản xuất các sản phẩm kếttinh.- Sự hình thành tinh thể có thể đạt được bằng nhiều phương pháp khácnhau, chẳng hạn như: làm lạnh, làm bay hơi, thêm dung môi thứ hai đểgiảm khả năng hòa tan của chất tan (kỹ thuật được gọi là chống đốihoặc át chế), phân lớp dung môi, thăng hoa, thay đổi cation hoặc anion,cũng như các phương pháp khác. Bản chất của một quá trình kết tinhbị chi phối bởi cả các yếu tố nhiệt động và động học, có thể làm cho nócó thể thay đổi rất cao và khó kiểm sốt. Các yếu tố như mức tạp chất,chế độ trộn, thiết kế bình và cấu hình làm mát có thể có tác động lớnđến kích thước, số lượng và hình dạng của tinh thể được tạo ra.16 TÀI LIỆU THAM KHẢO[1] Nguyen Lanh. (2013, September 26). QUÁ TRÌNH KẾT TINH. Đượctruy lục từ slideshare:https://www.slideshare.net/lanhnguyen564/chuong6-26581669[2] Nguyễn Tấn Dũng. (2017, Feb 27). Giáo trình Q trình và thiết bịcơng nghệ hóa học và thực phẩm (Tập 2: Các quá trình và thiết bịtruyền nhiệt): Phần 2. Được truy lục từ thuvienso.cntp.edu.vn:http://thuvienso.cntp.edu.vn/doc/giao-trinh-qua-trinh-va-thiet-bicong-nghe-hoa-hoc-va-thuc-pham-tap-2-cac-qua-trinh-va-thiet-bitr-405475.html17