ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние условий кристаллизации на предельные пересыщения из "Кристаллизация в химической промышленности" Как предельные пересыщения, так и предельные переохлаждения зависят от природы растворителя. В первом приближении, чем выше е растворителя, тем легче образуются пересыщенные растворы и тем больше значения и Это справедливо по крайней мере для растворов ряда солей (табл. 11,3 11,4). [c.31] Действительно, данные табл. И.З свидетельствуют о том, что способность образовывать устойчивые пересыщенные растворы находится в прямой связи с диэлектрической проницаемостью растворите я. Предельные переохлаждения тоже зависят от этой характеристики, но в данном случае никакой определенной закономерности не наблюдается (см. табл. И,4). [c.31] Как видим, присутствие в жидкой фазе какого-либо другого соединения, играющего роль примеси, приводит к изменению предельного пересыщения. Например, с ростом концентрации азотнокислого натрия как так и по отнощению к азотнокислому калию заметно увеличиваются. [c.32] Несколько иначе дело обстоит с органическими примесями. Здесь играет роль и изменение растворимости, и изменение диэлектрической проницаемости. Введение спиртов закономерно понижает растворимость азотнокислого калия. Чем выше концентрация примеси —тем ниже растворимость. Однако абсолютное пересыщение изменяется не в одном направлении. Сначала с ростом концентрации спирта оно возрастает, а затем начинает уменьшаться. Максимальное увеличение наблюдается при небольших концентрациях примеси. [c.33] Из приведенных данных следует, что в многокомпонентных системах ширина метастабильной зоны может существенно отличаться от этого показателя для двухкомпонентных систем. Это различие может быть использовано в целях стабилизации пересыщенных растворов или, наоборот, для ускорения снятия пересыщения. [c.33] Примеси твердой фазы в общем случае способствуют снижению предельного пересыщения. Причем достаточно большое число затравочных кристаллов самого кристаллизующегося вещества может привести практически к очень большому сужению первой метастабильной зоны и полной ликвидации второй. Что же касается нерастворимых примесей других веществ, они тоже способствуют уменьшению предельных пересыщений. В большей степени их влияние сказывается на положении границы раздела между лабильной и метастабильной областями состояний раствора и в меньшей степени на предельных пересыщениях, отвечающих границе раздела между первой и второй метастабильными зонами. На сегодня мы не располагаем четкими закономерностями, описывающими связь предельных пересыщений с концентрацией и природой нерастворимых примесей. Однако качественные представления о механизме их влияния могут быть использованы в практических целях. [c.33] Влияние температуры на предельные переохлаждения и пересыщения различно. С ростом температуры как абсолютное, так и относительное предельные пересыщения могут возрастать, уменьшаться или оставаться в данном интервале АГ почти постоянными. На рис. Н-2 приведены зависимости Ас п, = / (Г) для растворов различных солей, относившиеся как к первой (а) так и ко второй (б) границам метастабильности. [c.33] Характер влияния температуры на относительное предельное пересыщение тоже неоднозначен (см. рис. П-3). В известной мере он аналогичен характеру влияния на абсолютное предельное пересыщение. Но есть и различия. Так, A jin, Для азотнокислого бария почти не зависит от температуры. В то же время относительное предельное пересыщение растворов этой соли уменьщается с ростом Т довольно резко. Абсолютное предельное пересыщение для KNO3 имеет положительный температурный коэффициент, а относительное —отрицательный. [c.34] В ЭТОМ отношении данные о влиянии перемещивания на предельные переохлаждения и пересыщения растворов азотнокислого натрия [И], приведенные в табл. И,8. [c.36] В данном случае непосредственно определялось предельное переохлаждение раствора, насыщенного при 30 °С. Скорость охлаждения при этом тоже изменялась. Зависимость Асцп, от скорости охлаждения указывает на то, что мы имеем дело со второй границей метастабильности. Чем быстрее охлаждался раствор, тем ближе значения ATijn, оказывались к истинней границе метастабильности. Влияние скорости охлаждения на предельные пересыщения и переохлаждения по сути дела одинаковы как при перемешивании, так и без него. Зависимость же предельных величин от интенсивности перемешивания раствора при различных скоростях охлаждения не одинакова. Если Т равно 2 или 5 °С/ч, то при интенсивности перемешивания, соответствующей примерно 20 рад/с, достигается предельное значение A iin,, которое не изменяется с дальнейшим увеличением частоты вращения мешалки. Для Т=20 выход на предельный режим перемешивания не наблюдается. Во всяком случае интенсивность перемешивания оказывается недостаточной для его достижения. Но следует отметить, что изменение характера влияния перемещивания на Ас, т и с изменением скорости охлаждения, вообще говоря, невелико. [c.36] Остановимся на самой зависимости Аспт от со. Судя по приведенным в табл. 11,8 данным, она существенна. Предельное пересыщение с увеличением интенсивности перемешивания — частоты вращения мешалки от О до 26 рад/с уменьшается более чем в 3 раза. То же относится и к предельному переохлаждению. Причины влияния перемешивания на ширину метастабильной зоны связаны с основными закономерностями образования кристаллической фазы, поскольку оно способствует образованию зародышей, приближая тем самым момент, когда раствор переходит в лабильное состояние. Следует подчеркнуть, что влияние перемешивания как такового, если оно не связано с увеличением концентрации примеси твердых частиц в объеме раствора, должно действовать только на положение второй границы метастабильности. Предельные пересыщения, относящиеся к первой границе, не должны зависеть от перемешивания. Следует также обратить внимание на то, что перемешивание прежде всего влияет на скорость массопереноса. Если же скорость взаимодействия частиц, приводящего к образованию частиц новой фазы, оказывается значительно медленнее скорости диффузии, роль перемешивания сводится к нулю. Оно перестает влиять на положение границы метастабильности. Однако сказанное справедливо лишь в том случае, когда мы имеем дело с гомогенными системами. [c.37] Вернуться к основной статье