استخدام Material Balance : عملية التخفيف وإنتاج محلول بتركيز معين

التوازن المادي: Material Balance هو عملية حسابية تُستخدم لتحديد كمية المادة التي تدخل وتخرج من نظام. يمكن استخدام التوازن المادي لتحليل العمليات الصناعية ، مثل التصنيع والمعالجة الكيميائية والإنتاج الغذائي.

يمكن التعبير عن التوازن المادي باستخدام معادلة بسيطة:

كمية الدخول = كمية الخروج + كمية التغيير
يعد Material Balance  أداة تحليلية تستخدم لحساب مقدار المواد التي تدخل وتخرج من عملية صناعية. يمكن استخدام Material Balance لتحديد كمية المواد المستخدمة في الإنتاج ، وكمية النفايات الناتجة ، وكمية المواد التي تم بيعها أو تخزينها.
يعتمد Material Balance على قانون حفظ الكتلة ، والذي ينص على "أن الكتلة لا يمكن أن تولد أو تُدمر ، ولكنها يمكن أن تتغير من شكل إلى آخر". 
باستخدام Material Balance ، يمكن للمهندسين الكيميائيين تتبع مسار المواد من خلال عملية تصنيع ، مما يساعدهم على تحسين الكفاءة وتحديد مصادر التلوث المحتملة.
كمية الدخول هي كمية المادة التي تدخل النظام.
كمية الخروج هي كمية المادة التي تخرج من النظام.
كمية التغيير هي كمية المادة التي تتغير في النظام ، مثل التكوين أو الحجم.
التوازن المادي المفتوح هو عندما تدخل المادة وتخرج من النظام بحرية.
التوازن المادي المغلق هو عندما لا تدخل المادة أو تخرج من النظام.
التوازن المادي شبه المغلق هو عندما تدخل المادة وتخرج من النظام ، ولكن بمعدل محدود.
التصنيع: لتحديد كمية المواد الخام اللازمة لإنتاج منتج معين.
المعالجة الكيميائية: لتحديد كمية المواد الكيميائية اللازمة لإجراء تفاعل معين.
الإنتاج الغذائي: لتحديد كمية المواد الغذائية اللازمة لصنع منتج معين.
مصنع للألمنيوم: يدخل الألمنيوم الخام إلى المصنع ويخرج منه الألمنيوم المنصهر. يتم حساب كمية الألمنيوم المنصهر باستخدام التوازن المادي.
مصنع لإنتاج الأسمنت: يدخل الحجر الجيري والجير والرمل إلى المصنع ويخرج منه الأسمنت. يتم حساب كمية الأسمنت المنتجة باستخدام التوازن المادي.
مصنع لصنع النبيذ: يدخل العنب إلى المصنع ويخرج منه النبيذ. يتم حساب كمية النبيذ المنتجة باستخدام التوازن المادي.

حيث:

يمكن استخدام التوازن المادي لتحديد كمية المادة في النظام في أي وقت معين. يمكن أيضًا استخدامه لحساب العوامل الأخرى ، مثل تركيز المادة أو درجة الحرارة أو الضغط.

أنواع التوازن المادي

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التوازن المادي:

تطبيقات التوازن المادي

يستخدم التوازن المادي في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية ، بما في ذلك:

أمثلة على التوازن المادي

فيما يلي بعض الأمثلة على التوازن المادي:

أهمية التوازن المادي

التوازن المادي هو أداة مهمة لتحليل العمليات الصناعية. يمكن استخدامه لتحديد كمية المادة في النظام في أي وقت معين ، وكذلك لحساب العوامل الأخرى ، مثل تركيز المادة أو درجة الحرارة أو الضغط.