انتقال جرم

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

انتقال جِرم(به انگلیسی: Mass transfer) مبحثی در مهندسی شیمی و یکی از شاخه‌های پدیده‌های انتقال است که به بررسی انتقال ماده در اثر اختلاف پتانسیل شیمیایی می‌پردازد.

در بسیاری از فرایندهای صنعتی مهندسی شیمی تغییر غلظت ماده‌های درگیر در یک واکنش و ساخت فراورده‌ای دیگر مورد نیاز است. در بسیاری از این جداسازی‌ها دگرگونی(تغییر) شیمیایی نداریم و خود ماده‌ها دست‌نخورده باقی می‌مانند. دگرگونی تنها فیزیکی بوده و به عبارت دیگر جداسازی انجام می‌دهیم. برای این جداسازی روش‌های گوناگونی است. برای نمونه، برای محلول‌ها گاهی از روش تقطیر بهره می‌گیرند.

هر گونه حرکت ذرات مواد انتقال جرم نامیده نمی‌شود مانند بوییدن گل یا انتقال نفت از راه خط لوله ولی حل شدن قند در آب یا عصاره‌کشی با استفاده از حلال[۱] انتقال جرم است.

عملیات جداسازی در مهندسی شیمی[ویرایش]

بطور کلی هدف بسیاری از عملیات در مهندسی شیمی، جداسازی اجزای یک محلول یا مخلوط از یکدیگر و یا دست‌یابی به یک ماده خاص از ترکیب یا مخلوط دو جزء یا چند جزء می‌باشد.آنچه که بعنوان عملیات جداسازی مورد نظر است، می‌تواند شامل جدا کردن اجزای یک مخلوط با استفاده از یک سری عملیات مکانیکی از قبیل فیلتر کردن، غربال کردن و... و یا جدا کردن اجزاء یک محلول (یا مخلوط همگن) به مواد خاص تشکیل دهنده آن باشد. عملیات جداسازی اجزاء یک محلول می‌تواند به همراه و یا بدون انجام واکنش شیمیایی صورت کیرد. بنابراین: بخش عمده‌ای از درس عملیات انتقال جرم عملیات جداسازی یک محلول بدون شیمیایی می‌باشد این عملیات جایگاه ویژه‌ای نسبت به بقیه عملیات دارند؛ از جمله می‌توان تقطیر، جذب، متبلور سازی و.. را نام برد.البته سایر موارد و واحدهای عملیاتی نیز به نوبه خود پراهمیت هستند.[۲]

تقسیم‌بندی عملیات انتقال جرم[ویرایش]

بطور کلی عملیات انتقال جرم را با توجه به نحوه تماس و قابلیت امتزاج پذیری دو فاز می‌توان به صورت زیر تقسیم بندی نمود .

  • تماس مستقیم دو فاز غیر قابل امتزاج
  • تماس مستقیم بین دو فاز قابل امتزاج
  • تماس غیر مستقیم دو فاز که توسط غشاء از یکدیگر جدا شده اند

تماس مستقیم دو فاز غیر قابل امتزاج[ویرایش]

تماس دو فاز غیر قابل امتزاج مهمترین و عمده‌ترین بخش از سه مجموعه تقسیم بندی فوق را شامل می‌شود هر یک از فازهای در حال تماس با یکدیگر می‌تواند شامل یک یا چند جزء باشد. پش از انجام انتقال جرم و رسیدن به تعادل، اجزاء تشکیل دهنده فازها دارای غلظتهای متفاوتی در دو فاز خواهد بود. مثلاً تماس دو فاز آب و تولوئن را در نظر بگیرید. در نقطه تعادلی (که انتقال جرمی صورت نمی‌گیرد)غلظت تولوئن در دو فاز یکی نیست .کلیه سیستمهای دو فازی در مقوله انتقال جرم قرار نمی‌گیرند. به عنوان مثال محلول نمکی را در نظر بگیرید که در حال تعادل با بخار آب می‌باشد؛ این بخارات حاوی نمک نیست و به هر حال با آنکه یک فاز خالص است اما انتقال جرم از فازی که حاوی نمک است به فاز دیکر (گاز) صورت نمی‌گیرد.

منابع[ویرایش]

  1. leaching
  2. دکتر حسین بهمنیار، انتقال جرم، تهران انتسارات جهاد دانشگاهی واحد تهران، شابک ۹۷۸-۹۶۴-۹۴۳۸۷-۹-۵

مطالعه بیشتر[ویرایش]

  • Koichi Asano, Mass Transfer. From Fundamentals to Modern Industrial Applications., WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA,Weinheim, 2006, ISBN 3-527-31460-1.