ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ранние исследования из "Пересыщенные растворы" Растворы, концентрация вещества в которых превышает растворимость, принято называть пересыщенными. Их изучение было начато в конце XVIII в. Ловицем [30]. Значительное внимание природе пересыщенных растворов уделено Менделеевым [33], который пришел к выводу о том, что их образование связано со строением растворимого. Чем сложнее состав вещества, тем легче оно образует пересыщенные растворы. Причиной их образования он считал отсутствие твердых частиц, могущих служить центрами кристаллизации. [c.6] Для объяснения некоторых явлений, наблюдаемых при росте кристаллов Леманом, использовалось понятие о пересыщении 11021. Оствальдом же были введены представления о метастабильных и лабильных растворах [117]. В дальнейшем эти представления развивались и исследовались многими авторами [56, 82, 104—107, 132-134]. [c.6] Обзоры работ, относящихся к изучению пересыщенных растворов, приведены в монографиях [2, 13,32,56,58,129]. В них достаточно полно отражены исследования, относящиеся к XIX и началу XX в., поэтому здесь нет нужды излагать их в хронологическом порядке. Однако чтобы понять современное состояние дел в рассматриваемой области, на некоторых из них необходимо остановиться. [c.6] Эта температура и характеризует некоторое предельное переохлаждение, отвечающее переходу раствора из мета-стабильного состояния в лабильное, о котором упоминал Оствальд. Из исследований подобного рода и создалось представление о границе метастабильности, представляющей собой совокупность предельных пересыщений при различных температурах. [c.7] О природе метастабиль-ного состояния растворов в то время, как и сейчас, высказывались самые различные мнения [13, 58]. Наиболее обоснованные возражения против существования определенной границы метастабильности были выдвинуты Юнгом [132—134]. Им было замечено, что положение этой грангщы существенно зависит от материала мешалки, различных механических воздействий на раствор, присутствия примесей и ряда других факторов. В частности, он установил, что при перемешивании раствора стеклянной мешалкой переохлаждение достигает большей величины, чем при перемешивании платиновой мешалкой. Медная же мешалка снижает пересыщение еще более эффективно. Введение в пересыщенный раствор порошка кварца тоже препятствовало переохлаждению. При этом эффективность действия возрастала с увеличением концентрации частиц примеси. Аналогичные исследования проводились Беркли [75] и др. [c.7] Существенный вклад в развитие представлений о пересыщенных растворах внесли работы Фишера [56,86,87]. Он занимался как вопросами теории их образования, так и непосредственным определением величины предельного пересыщения. И хотя его исследования, по современным представлениям, были во многом несовершенны, они до сих пор не потеряли своего значения. [c.7] Фишер нашел значения пересыш,ений, отвечающих переходу раствора из метастабильного состояния в лабильное, для сульфата калия, двухромовокислого калия, щавелевокислого натрия и ряда других соединений. Причем им, по сути дела, было найдено два значения предельных пересыщений одно, при котором кристаллизация начинается сразу, и второе, при котором образование зародышей вообще не наблюдается. Соответствующие данные приведены в табл. 1. Как видим, эти значения заметно отличаются друг от друга. В табл. 1 абсолютное пересыщение цр отвечает тому предельному значению, ниже которого образование зародышей не происходит, а Ицр, — переходу из метастабильного состояния в лабильное. Первое из них примерно в 3—5 раз меньше второго. Фишеру не удалось сделать определенных выводов о связи величины предельных пересыщений со строением растворяемых веществ. Однако он сделал несколько заключений об образовании пересыщенных растворов. В частности, он пришел к выводу, что все соли без исключения способны давать такие растворы. Далее он утверждал, что переход из стабильного состояния в нестабильное (от недосыщения к пересыщению) не сопровождается разрывом сплошности физико-химических свойств (электропроводности, коэффициентов расширения и т. д.). Фишером также было обращено внимание на связь между степенью устойчивости пересыщенных растворов и скоростью отвода тепла. [c.8] Таким образом, в ранних исследованиях были поставлены основные вопросы, относящиеся к природе пересыщенных растворов и путям их изучения. В дальнейшем работы в этой области касались различных сторон рассматриваемого явления. Их результаты и будут предметом рассмотрения в следующих главах. [c.8] Однако прежде, чем перейти к описанию современного состояния исследований, познакомимся с некоторыми основными понятиями, необходимыми для дальнейшего изложения. [c.9] Вернуться к основной статье