Блог О пользователеfood001

Регистрация

 

пищевое оборудование для малого бизнеса





Кинетика процесса для первого случая показана на рис. 17. Как видим, несмотря на уменьшение пересыщения раствора (ввиду повышения растворимости сахарозы с увеличением температуры), величина латентного периода и наклон кривых уменьшаются. Следовательно, скорость образования кристаллов будет увеличиваться, хотя, видимо, имеет предел при сс< 1,07.

Рис. 17. Изменение концентрации раствора во времени при различных температурах и пересыщении.

Таблица 8

Температура раствора, °С

Коэффициент пересыщения, а

Константа скорости 1 кристаллизани и К10-«, мин»1

40

1,15

1,95

50

1,12

2,46

60

1,09

3,00

70

1,07

3,70

1 Константы вычислены при выражении концентрации в мольных долях.

Вычисленные по уравнению (2—22) значения констант скорости кристаллизации при начальной концентрации раствора 80,9% также подтверждают рост скорости процесса (табл. 8).

Однако, как видно из табл. 8, величина констант скорости при повышении температуры на 10°С увеличивается незначительно. Это объясняется тем, что с повышением температуры в данном случае уменьшается пересыщение раствора, которое является основной движущей силой кристаллизации.

Когда для кристаллизации при различных температурах взяты растворы с одинаковым коэффициентом пересыщения, то процесс будет характеризоваться кинетическими кривыми, представленными на рис. 18. В этом случае с повышением температуры на каждые 10°С константа скорости процесса увеличивается в 2,3—2,5 раза.

Значения констант позволяют вычислить кажущуюся энергию активации процесса по уравнению Аррениуса

(2—25)

где Ч73 - предэкспоненциальный множитель; Д< 7 — кажущаяся энергия активации.

Рис. 18. Изменение концентрации раствора во времени при пересыщении 1,07 и разных температурах.

При температуре пересыщенных растворов 30—70°С Д< 7 = = 80 кДж/моль. Это значение Aq указывает, что кристаллизация сахарозы в исследуемых условиях относится к кинетической области процессов, для которых Aq >40 кДж/моль.

Из химической кинетики известно, что фазовый переход возможен только для молекул, обладающих определенной энергией. С повышением температуры раствора число активных молекул возрастает в геометрической прогрессии, уменьшается работа образова-

ния зародышей новой фазы (см. уравнение 2—16). Следовательно, скорость возникновения кристаллов должна резко возрастать. Это подтверждается экспериментальными данными. Зависимость In/(9)тах от Т- прямая линия, что говорит об экспоненциальной зависимости скорости от температуры. С повышением последней на каждые 10°С значение максимума скорости увеличивается в 8- 13 раз.


 

Для ответа с цитированием необходимо
выделить часть текста исходной записи