CIECHOCINEK / BILANS MASY
Badanie zachowania masy jednej próbki

Jedna kropla solanki

Sól nie przybywa, gdy roztwór gęstnieje. Ubywa wyłącznie wody. W tym modelu śledzisz bilans każdego grama wyjściowej próbki: od ujęcia, przez odparowywanie wody na tężniach, aż po zadaną granicę nasycenia cieczy i wytrącanie kryształów w panwi.

Suma mas trzech faz księgowana w modelu
Udział soli w surowej cieczy (woda + sól)
Zadana granica nasycenia w modelu (stężenie nasycone ~26,4%)
Przesuwaj suwak, aby obserwować ubytek wody, granicę nasycenia i wytrącanie kryształów
Etapy technologiczne:

Bilans zachowania masy próbki (woda, roztwór i kryształ)

Bilans sumuje oddzieloną parę wodną, roztwór ciekły oraz wykrystalizowaną sól
Roztwór nienasycony
Skład fazowy próbki: Bilans: 100,0 g / 100,0 g (100,0%)
Para wodna (oddzielona ciecz) Woda ciekła w roztworze Sól rozpuszczona Wykrystalizowany produkt (faza stała)
Faza gazowa
Para wodna
0,0 g
0,0% masy próbki
Stan: Brak odparowania
Rola: Ucieczka do atmosfery
Faza ciekła
Roztwór solanki
100,0 g
100,0% masy próbki
Stężenie cieczy: 4,0%
Woda ciekła: 96,0 g
Sól rozpuszczona: 4,0 g
Zadany limit nasycenia: 26,4%
Faza stała
Kryształ (produkt)
0,0 g
0,0% początkowej soli
Stan krystalizacji: Brak osadu
Zachowana sól łączna: 4,0 g (stała)
Status próbki: Roztwór nienasycony. Woda odparowuje, zwiększając udział rozpuszczonej soli bez zmiany jej bezwzględnej masy.

Dojście do kryształu w Ciechocinku

Wybierz etap technologiczny z zachowanego opisu historycznego:

Grzybek: początek drogi

Fontanna obudowuje źródło solankowe nr 11. Według Uzdrowiska Ciechocinek ujęcie ma 415 m głębokości i dostarcza solankę do tężni, a dalej do warzelni. Woda zaczyna tę drogę jako roztwór, nie jako gotowa sól. [2]

Mniej wody, stały ładunek i zadana granica nasycenia

W prostym modelu łatwo ulec złudzeniu, że stężenie może rosnąć bez ograniczeń aż do 100%. W rzeczywistości roztwór wodny napotyka barierę rozpuszczalności. W naszym modelu bilansu przyjmujemy zadaną granicę nasycenia (domyślnie 35,9 g soli na 100 g wody, co odpowiada nasyceniu ok. 26,4%).

Gdy woda dalej odparowuje po osiągnięciu tej granicy, stężenie roztworu nie może już wzrosnąć ani o ułamek procenta. Zamiast tego z cieczy wytrąca się faza stała: kryształki soli. Na tym właśnie polega praca ciechocińskiej warzelni soli.

W Ciechocinku tężnie i warzelnia należą do jednego ciągu produkcji. Zagęszczoną solankę ogrzewa się w płaskich, otwartych naczyniach — panwiach. Podczas warzenia powstają kryształki soli; pracownicy zwani warzelnikami wybierają sól na drewniany parownik. Muzeum mieści się w części warzelni niewykorzystywanej do produkcji. [3]

Państwowy Instytut Geologiczny wymienia Ciechocinek wśród miejsc stosujących tradycyjną metodę panwiową. To dobre połączenie do obserwowania w terenie: tężnia pomaga zatężać roztwór, a warzelnia prowadzi go dalej ku stałemu produktowi. [1]

Ograniczenia modelu: W danych źródłowych V1 brak jest pomiarów rozpuszczalności ciechocińskiej solanki oraz temperatur procesu. Prezentowane narzędzie jest modelem bilansowym z zadaną umowną granicą nasycenia, badającym regułę zachowania masy, a nie pomiarem wieloskładnikowej wody mineralnej. W procesie technologicznym woda uchodzi do atmosfery (instalacja jest układem otwartym); bilans modelowy sumuje oddzieloną parę, roztwór i kryształ, pokazując, że łączna masa początkowa jest zachowana.
Drewniane tężnie solankowe w Ciechocinku
Tężnie w Ciechocinek. Fot. Przemek P / Wikimedia Commons / CC BY-SA 3.0. Zdjęcie wyświetlane w kadrze 16:9; bez zmiany kolorów.

Źródła wiedzy

  1. PIG–PIB: Warzelnictwo i wytwarzanie produktów zdrojowych — metoda panwiowa i tradycja krystalizacji w polskich uzdrowiskach.
  2. Uzdrowisko Ciechocinek: Szlak Solankowy — ujęcie nr 11 (fontanna Grzybek, głębokość 415 m) i powiązanie rurociągami z tężniami.
  3. Muzeum Warzelni Soli — panwie, proces krystalizacji cieczy i praca warzelników wybierających sól na drewniany parownik.