物料平衡是属于正在研究的系统或过程的组件的数量。这种平衡可以应用于几乎所有类型的系统，因为假定此类元素的质量之和在不同的测量时间必须保持恒定。
该成分可以理解为大理石，细菌，动物，原木，蛋糕的配料。在化学的情况下，分子或离子，或更具体地说是化合物或物质。因此，无论有没有化学反应，进入系统的分子总质量必须保持恒定。只要没有泄漏损失。
岩堆：平衡物质的字面例子。资料来源：Pxhere。
在实践中，除了考虑各种物质现象以及许多变量（温度，压力，流量，搅拌，反应器尺寸等）的影响外，还有无数个问题会影响物质的平衡。
但是，在纸面上，质量平衡计算必须匹配；也就是说，化合物的质量不得在任何时候消失。取得这种平衡类似于平衡一堆石头。如果群众之一失控，一切都会崩溃；在这种情况下，这意味着计算错误。
质量平衡的一般方程
在任何系统或过程中，必须首先定义其边界。从它们中，将知道哪些化合物进入或离开。如果要考虑多个处理单元，这将特别方便。当考虑所有的单元或子系统时，我们说的是一般的质量平衡。
此平衡具有一个方程式，该方程式可应用于任何遵循质量守恒定律的系统。公式如下：
E + G-S-C = A
其中E是进入系统的物质的数量；G是在过程中（如在反应器中）发生化学反应时生成的；S是从系统中出来的；如果有反应，C就是消耗的东西；最后，A是累积的。
简化版
如果所研究的系统或过程中没有化学反应，则G和C的值为零。因此，等式如下所示：
E-S = A
如果系统也被认为是处于稳定状态，而组件的变量或流没有明显变化，则说内部没有任何积聚。因此，A等于零，方程式最终进一步简化了：
E = S
换句话说，进入的物质的数量等于离开的物质的数量。什么都不会丢失或消失。
另一方面，如果发生化学反应，但系统处于稳定状态，则G和C将具有值，而A将保持为零：
E + G-S-C = 0
E + G = S + C
意味着在反应器中，进入的试剂和它们在其中生成的产品的质量等于所离开的产品和试剂的质量以及所消耗的试剂的质量。
使用示例：河里的鱼
假设您正在研究一条河中的鱼类数量，其河岸代表了系统的边界。众所周知，平均每年有568条鱼进入，有424条是出生（生）的，有353条是死亡（食用）的，有236条是迁移或离开的。
应用一般方程式，我们得到：
568 + 424-353-236 = 403
这意味着每年有403条鱼在河中蓄积；也就是说，每年河里的鱼越来越丰富。如果A的值为负值，则意味着鱼的数量正在减少，这可能是由于负面的环境影响所致。
种类
从一般方程式可以认为，针对不同类型的化学过程存在四个方程式。但是，质量平衡根据另一个标准分为两种：时间。
差额余额
在不同的物料平衡中，我们可以在给定的时间或时刻获得系统中组件的数量。所述质量以时间为单位表示，因此代表速度。例如，Kg / h，表示在一小时内进入，离开，累积，产生或消耗多少公里。
为了产生质量流（或体积，手边有密度），系统通常必须是开放的。
综合平衡
当系统关闭时，就像在间歇式反应器（间歇式）中进行的反应一样，在处理之前和之后，其组件的质量通常会更令人关注。即在初始时间t和最终时间t之间。
因此，数量仅表示质量，而不表示速度。这种平衡是在使用搅拌机时在头脑上达到的：进入的成分的质量必须等于关闭发动机后剩下的成分的质量。
示例练习
期望以使产生100Kg / h的17％甲醇溶液的方式稀释在水中的25％甲醇溶液的流量，并以另一种浓度稀释10％的浓度。要实现这一目标，每小时必须有多少25％和10％的甲醇溶液进入系统？假设系统处于稳定状态
下图举例说明了该语句：
甲醇溶液稀释液质量平衡的流程图。资料来源：加布里埃尔·玻利瓦尔（GabrielBolívar）。
没有化学反应，因此进入的甲醇量必须等于离开的甲醇量：
E 甲醇 = S 甲醇
0.25 n 1 · + 0.10 n 2 · = 0.17 n 3 ·
只有n 3 ·的值是已知的。其余都是未知数。为了解决两个未知数的等式，需要另一个平衡：水的平衡。使水保持平衡，我们有：
0.75 n 1 · + 0.90 n 2 · = 0.83 n 3 ·
对水求解n 1 ·的值（也可以是n 2 ·）：
n 1 · =（83公斤/小时-0.90n 2 ·）/（0.75）
然后在质量平衡方程中用n 1 ·代替甲醇，并求解n 2 ·我们有：
0.25 + 0.10 n 2 · = 0.17（100千克/小时）
n 2 · = 53.33千克/小时
对于n 1 ·只需减去：
n 1 · =（100- 53.33）千克/小时
= 46.67千克/小时
因此，每小时必须输入46.67 kg的25％甲醇溶液和53.33 kg的10％溶液。
参考文献
- 费尔德和卢梭。（2000）。化学过程的基本原理。（第二版。）。艾迪生·韦斯利（Addison Wesley）。
- 费尔南德斯·杰曼（FernándezGermán）。（2012年10月20日）。质量平衡的定义。从以下站点恢复：industriaquimica.net
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