روش محاسبه ترکیب نهایی محلولهای سه جزئی به روش ترسیم مثلث متساویالاضلاع (Equilateral Triangle)
مثال 1) بر روی 100 kg محلول حاوی 15% کلراید پتاسیم و 25% کلراید سدیم و بقیه آب، 50 kg محلول حاوی 70 % کلراید پتاسیم و بقیه آب افزوده میشود. به روش ترسیمی مثلث متساوی الاضلاع ترکیب محلول را به دست آورید.
ترکیب نهایی بر روی پاره خط MF واقع است که طبق محاسبات زیر مختصات نقطه N به دست میآید.
بدین ترتیب پس از به دست آمدن مختصات نقطه N با رسم خطوط موازی از نقطه N نسبت به خطوط داخل مثلث، ترکیب محلول نهایی به دست میآید.
جهت چرخش و کاهش درصد هر ضلع مثلث ( مخلوط دوتایی) عکس حرکت عقربههای ساعت میباشد. ابتدا ترکیب دوتایی داده شده در مسئله به صورت خط چینهای قرمز موازی با خطوط داخلی مثلث رسم میشود . نقطه تلاقی خطچیهای قرمز یا نقطه M به صورت خط سبز به نقطهای از ترکیب دوتایی داده شده در مسئله یعنی نقطه F وصل میشود. پس از مشخص شده پاره خط MF برای یافتن مختصات نقطه N از روابط بالا و اندازهگیری طول پاره خط با خط کش ترکیب محلول نهایی مشخص میشود.
نکته : برای دقت در محاسبات و به دست آوردن درصد ترکیب نهایی ترسیم مثلث میباید در کاغذ میلیمتری انجام شود.
مثال 2) سه محلول مختلف از اسید سولفوریک، اسید نیتریک و آب با اوزان مختلف و ترکیب درصد مندرج در زیر موجود است. اگر هر سه محلول را به ترتیب مخلوط و سپس وزن کل با آب خالص به 2400 kg رسانده شود، غلظت محلول نهایی را به روش گرافیکی مثلث متساوی الاضلاع تعیین نمایید.
|
H2O 10 %
|
H2SO4 = 50 %
|
HNO3 = 40%
|
A= 800 kg
|
|
H2O 10 %
|
H2SO4 = 20 %
|
HNO3 = 70 %
|
B = 400 kg
|
|
H2O = 40 %
|
H2SO4 = 40 %
|
HNO3 = 20 %
|
C = 600 kg
|
ترکیب درصد مخلوط A و B بر روی پاره خط AB ( خط مشکی) و در نقطهای چون M واقع است.
ترکیب درصد مواد در مخلوط A و B و C بر روی پاره خط MC (خط آبی) و نقطهای مانند Q واقع است.
در نهایت ترکیب درصد محلول نهایی در نقطهای مانند P(نقطه سبز) بر روی پاره خط ZQ (خط قرمز) واقع است.
روش مثلث قائمالزاویه(Right Triangle)
مثال 3) جهت تهیه اسید مورد نیاز در فرآیند نیتراسیون با ترکیب وزنی اسید سولفوریک 45% ، اسید نیتریک 30% و آب 25% از آب خالص، اسید سولفوریک غلیظ با درصد ترکیب (H2SO4 98 % , H2O 2% ) ، اسید نیتریک با درصد ترکیب (HNO3 68% , H2O 32 %) و آب اسفاده میشود جهت تهیه 10000kg مخلوط نیتراسیون چه مقدار از مواد یاد شده مورد نیاز است.
برای محاسبه و به دست آوردن جرم اسید سولفوریک و نیتریک یعنی M(n+s) و جرم آب Mw به وسیله خط کش پاره خطهای MF و FS اندازهگیری شده و بر حسب میلیمتر یا سانتیمتر و در فرمول قرار داده میشود.
برای محاسبه و به دست آوردن جرم اسید سولفوریک یعنی M(s) و اسید نیتریک یعنی M(n) به وسیله خط کش پاره خطهای MN و MW اندازهگیری شده و بر حسب میلیمتر یا سانتیمتر و در فرمول قرار داده میشود.
منبع : درسنامه اصول محاسبات شیمی صنعتی، شادروان دکتر نظامالدین دانشور(استاد گروه شیمی کاربردی دانشکده شیمی دانشگاه تبریز)
گردآوری: آرش اکبری نوشاد
تاریخ: 12 فروردين 1391 
