इकाई संचालन: प्रकार और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

इकाई के संचालन उन है कि आदेश में इस से वांछित उत्पाद प्राप्त करने के लिए फीडस्टॉक के लिए शारीरिक उपचार को शामिल कर रहे हैं। ये सभी ऑपरेशन द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण के नियमों का पालन करते हैं, साथ ही साथ गति भी।

ये ऑपरेशन रिएक्टरों की ओर कच्चे माल (यह तरल, ठोस या गैसीय अवस्था में) के परिवहन के साथ-साथ इसके गर्म होने या ठंडा होने की सुविधा प्रदान करते हैं। वे उत्पाद मिश्रण से एक विशिष्ट घटक के प्रभावी पृथक्करण को भी बढ़ावा देते हैं।

पानी के बांध यूनिट संचालन के उदाहरण हैं

पदार्थ की रासायनिक प्रकृति को बदलने वाली एकात्मक प्रक्रियाओं के विपरीत, ऑपरेशन इसकी भौतिक रासायनिक गुणों में से एक के ढाल के माध्यम से इसकी स्थिति को संशोधित करना चाहता है। यह द्रव्यमान, ऊर्जा या मात्रा आंदोलन में एक ढाल उत्पन्न करके प्राप्त किया जाता है।

न केवल रासायनिक उद्योग में इन कार्यों के अनगिनत उदाहरण हैं, बल्कि रसोई में भी हैं। उदाहरण के लिए, तरल दूध के एक हिस्से को चाटने से क्रीम और स्किम दूध बनता है।

दूसरी ओर, यदि इसी दूध में एक एसिड घोल (साइट्रिक एसिड, सिरका, आदि) मिलाया जाता है, तो यह उसके प्रोटीन के विकृतीकरण का कारण बनता है, यह एक प्रक्रिया (अम्लीयता) है न कि एक इकाई ऑपरेशन।

यूनिट संचालन के प्रकार

सामग्री हस्तांतरण संचालन

इस प्रकार के यूनिट संचालन एक प्रसार तंत्र के माध्यम से बड़े पैमाने पर स्थानांतरण करते हैं। दूसरे शब्दों में: कच्चे माल को एक प्रणाली के अधीन किया जाता है जो निकाले जाने या अलग होने के लिए घटक की एकाग्रता में भिन्नता उत्पन्न करता है।

एक व्यावहारिक उदाहरण कुछ बीजों से एक प्राकृतिक तेल की निकासी पर विचार कर रहा है।

क्योंकि तेल अनिवार्य रूप से प्रकृति में एपोलर होते हैं, उन्हें एक एपोलर विलायक (जैसे कि एन-हेक्सेन) के साथ निकाला जा सकता है, जो बीज को स्नान करता है लेकिन उनके मैट्रिक्स (गोले और नट्स) के किसी भी घटक के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है (सैद्धांतिक रूप से)।)।

हीट ट्रांसफर ऑपरेशन

यहां, गर्मी को शरीर से स्थानांतरित किया जाता है जो शरीर को ठंडा होता है। यदि कच्चा माल ठंडा शरीर है और इसके तापमान को बढ़ाने के लिए आवश्यक है, उदाहरण के लिए, इसकी चिपचिपाहट को कम करना और एक प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाना, तो इसे गर्म प्रवाह या सतह के संपर्क में रखा जाता है।

हालांकि, ये ऑपरेशन गर्मी के "सरल" हस्तांतरण से परे हैं, क्योंकि ऊर्जा को इसके किसी भी प्रकटन (प्रकाश, पवन, यांत्रिक, विद्युत, आदि) में भी बदला जा सकता है।

उपरोक्त का एक उदाहरण जलविद्युत संयंत्रों में देखा जा सकता है, जहां बिजली पैदा करने के लिए पानी की धाराओं का उपयोग किया जाता है।

मास और एनर्जी ट्रांसफर ऑपरेशन एक साथ

इस तरह के ऑपरेशन में, दो पिछली घटनाएं एक ही समय में होती हैं, द्रव्यमान (एकाग्रता ढाल) को एक तापमान ढाल में स्थानांतरित करना।

उदाहरण के लिए, यदि चीनी को पानी के एक बर्तन में भंग कर दिया जाता है और फिर पानी को गर्म किया जाता है, तो चीनी का क्रिस्टलीकरण तब होता है जब इसे धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है।

यहाँ भंग चीनी का स्थानांतरण अपने क्रिस्टल की ओर होता है। क्रिस्टलीकरण के रूप में जाना जाने वाला यह ऑपरेशन, उच्च स्तर की शुद्धता के साथ ठोस उत्पादों को प्राप्त करने की अनुमति देता है।

एक और उदाहरण एक शरीर का सूखना है। यदि एक हाइड्रेटेड नमक को गर्मी के अधीन किया जाता है, तो यह भाप के रूप में जलयोजन के पानी को छोड़ देगा। यह फिर से नमक में पानी की बड़े पैमाने पर एकाग्रता में बदलाव करता है क्योंकि तापमान में नमक बढ़ता है।

उदाहरण

आसवन

आसवन में उनकी अस्थिरता या क्वथनांक के आधार पर एक तरल मिश्रण के घटकों का पृथक्करण होता है। यदि ए और बी गलत हैं और एक सजातीय समाधान बनाते हैं, लेकिन ए 130 डिग्री सेल्सियस पर 50 डिग्री सेल्सियस और बी पर फोड़े, तो ए को सरल आसवन के माध्यम से मिश्रण से आसुत किया जा सकता है।

ऊपर की छवि एक साधारण आसवन के विशिष्ट सेटअप का प्रतिनिधित्व करती है। औद्योगिक तराजू पर, डिस्टिलेशन कॉलम बहुत बड़ा होता है और इसमें अन्य विशेषताएं होती हैं, जो बहुत करीबी क्वथनांक (भिन्नात्मक आसवन) के साथ यौगिकों को अलग करने की अनुमति देता है।

ए और बी अभी भी बोतल (2) में हैं, जो हीटिंग प्लेट (13) द्वारा एक तेल स्नान (14) में गरम किया जाता है। तेल स्नान गेंद के पूरे शरीर में अधिक सजातीय ताप की गारंटी देता है।

जैसे ही मिश्रण 50 ° C के आसपास अपना तापमान बढ़ाता है, A से बचता है और थर्मामीटर (3) पर रीडिंग उत्पन्न करता है।

फिर, ए के गर्म वाष्प कंडेनसर (5) में प्रवेश करते हैं, जहां उन्हें ठंडा किया जाता है और पानी की कार्रवाई से घनीभूत होता है जो कांच के चारों ओर घूमता है (6 पर प्रवेश करता है और 7 पर निकलता है)।

अंत में, एकत्रित गुब्बारा (8) संघनित A प्राप्त करता है। यह पर्यावरण के लिए A के संभावित रिसाव को रोकने के लिए एक ठंडे स्नान से घिरा हुआ है (जब तक कि A बहुत अस्थिर नहीं है)।

अवशोषण

अवशोषण एक गैसीय धारा से हानिकारक घटकों को अलग करने की अनुमति देता है जो बाद में पर्यावरण में जारी किया जाता है।

यह तरल विलायक से भरे स्तंभ में गैसों को पास करके पूरा किया जाता है। इस प्रकार, तरल चुनिंदा रूप से हानिकारक घटकों (जैसे SO ₂, CO, NO _x और H ₂ S) को घुलित करता है, जिससे निकलने वाली गैस "स्वच्छ" हो जाती है।

केन्द्रापसारण

इस एकात्मक ऑपरेशन में, अपकेंद्रित्र (ऊपरी छवि में साधन) एक सेंट्रीफेटल बल लगाता है जो गुरुत्वाकर्षण के त्वरण के हजारों गुना से अधिक होता है।

नतीजतन, निलंबित कण ट्यूब के निचले हिस्से में बस जाते हैं, जिससे सतह पर तैरनेवाला के बाद के क्षय या नमूने की सुविधा होती है।

यदि सेंट्रिपेटल बल संचालित नहीं होता है, तो गुरुत्वाकर्षण ठोस को बहुत धीमी गति से अलग करेगा। इसके अलावा, सभी कणों का वजन, आकार या सतह क्षेत्र समान नहीं होता है, इसलिए वे ट्यूब के नीचे एक भी ठोस द्रव्यमान में नहीं बसते हैं।

Sifting

अवशोषण की तरह, सोखना तरल और ठोस धाराओं की शुद्धि में उपयोगी है। हालांकि, अंतर यह है कि अशुद्धियाँ adsorbent सामग्री में प्रवेश नहीं करती हैं, जो एक ठोस है (ऊपर की छवि में नीले रंग की सिलिका जेल की तरह); इसके बजाय यह अपनी सतह पर चिपक जाता है।

इसी तरह, ठोस की रासायनिक प्रकृति उन कणों से भिन्न होती है जो इसे adsorbs (भले ही दोनों के बीच एक महान संबंध हो)। इस कारण से, सोखना और क्रिस्टलीकरण - क्रिस्टल सोखने वाले कण बढ़ने के लिए - दो अलग-अलग इकाई संचालन हैं।

संदर्भ

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