Скорость роста кристаллов влияние вязкости

Рассмотрим влияние степеней пересыщения (с — Со) и переохлаждения (—Лt) на скорость роста кристаллов. По последнему уравнению эта скорость пропорциональна с — Со при высоких степенях пересыщения такая зависимость дает большие отклонения. Получается характерный ход зависимости скорости роста кристалла от степеней пересыщения или переохлаждения (рис. У-34). При слишком быстром переохлаждении можно вообще затормозить рост кристаллов. Раствор приобретает очень высокую вязкость, придавая твердому веществу свойства стекла. [c.399]

Характер кристаллизации парафинов (церезинов) при охлаждении топлив и масел зависит от скорости зарождения кристаллизационных центров и скорости роста кристаллов. Чем ниже температура, тем выше скорость зарождения центров кристаллизации, но меньше скорость роста кристаллов. Поэтому обычно при относительно высоких температурах образуется небольшое число крупных кристаллов, а при низких температурах — много мелких. Кроме того, на кристаллизацию оказывают влияние свойства кристаллизующихся компонентов (температура и теплота плавления) и среды (вязкость) их растворимость в данной нефтяной фракции наличие в составе нефтепродукта поверхностно-активных веществ и различных примесей скорость охлаждения нефтепродукта, степень перемешивания и разность между температурой нефтепродукта и температурой насыщения. [c.62]

Термины кристаллит и сферолит заимствованы из минералогии. Оба эти термина применяют для обозначения кристаллов, образованных в вулканической лаве. Сферолиты—большие кристаллические образования сферической формы, расту-ш,ие в радиальном направлении. Наиболее интенсивный рост сферолитов в полимерах происходит несколько ниже температуры плавления. Процесс кристаллизации обусловлен действием двух противоположно направленных факторов. С понижением температуры возрастает движущая сила процесса образования кристаллов, но одновременно увеличивается вязкость, что препятствует процессу кристаллизации. При очень низкой температуре вязкость становится слишком высокой, чтобы могла происходить перестройка структуры, ведущая к кристаллизации. Выше точки плавления вязкость мала, но кристаллизация происходить не может. При некоторых промежуточных температурах вблизи точки плавления наблюдается максимальная скорость кристаллизации. Кристаллиты оказывают сильное влияние на все физические свойства полимеров. Они действуют как поперечные сшивки. Типичными кристаллизующимися полимерами являются политетрафторэтилен (тефлон), полиформальдегид, поликапроамид, полиэтилен и полипропилен. [c.67]

Температура кристаллизации в общем оказывает положительное влияние на скорость роста кристаллов. При более высокой температуре сни-жаетсй вязкость раствора и, следовательно, облегчается диффузия. Однако в большей степени влияние температуры отражается на увеличении числа зародышей, что, как известно, приводит к образованию более мелких кристаллов. При положительной растворимости с повышением температуры кристаллизации уменьшается степень пересыщения раствора, что, в свою очередь, вызывает снижение движущей силы процесса. [c.636]

Скорость вращения суспензии при кристаллизации (в результате механического воздействия мешалки) является одним из важнейших факторов, определяющих размер получаемых кристаллов (см. также гл. 9). Обработка данных (табл. 4.7) для одной и той же мешалки [128] с учетом Уо, Л и фа показывает, что уменьшение размеров кристаллов при усилении перемешивания наблюдается для тех веществ, которые в растворе характеризуются меньшим коэффициентом активности, а твердая соль — большим структурным показателем. Кроме того, значение фц становится больше, а Ата, наоборот, уменьшается. При исследовании влияния перемешивания на кристаллизацию до сих пор уделяли внимание главным образом частоте вращения мешалки, без учета указанных физико-химических характеристик раствора и твердого вещества. Согласно [202], имеется взаимосвязь между линейной скоростью роста кристалла, интенсивностью перемешивания и рядом таких физических характеристик раствора и растущего кристалла, как коэффициент диффузии О, вязкость т), плотность раствора рр и твердой фазы р. . [c.110]

Фториды снижают вязкость силикатных расплавов. Это способствует развитию процессов диффузии и обусловливает повыщение скорости реакций в твердом состоянии, протекающих в присутствии жидкой фазы, а также скорости взаимодействия в расплаве. Кроме того, снижение вязкости расплава оказывает положительное влияние на скорость зарождения и роста кристаллов. [c.115]

Существенное влияние на скорости зарождения и роста, а также форму кристаллов оказывает вязкость жидкой фазы. С ее увеличением скорости гюз и Ил снижаются и, как правило, образуются кристаллы неравновесной формы (в виде игл, дендритов и т. п.). [c.46]

Процесс фракционной кристаллизации с целью разделения о- и Л1-ксилолов проводят при пониженных температурах. На процесс роста кристаллов оказывают влияние вязкость среды, скорость охлаждения, интенсивность перемешивания и другие факторы. Поскольку кристаллизация проводится при пониженных температурах, вязкость среды может сильно повышаться, что замедляет образование кристаллов. Поэтому для снижения вязкости иногда приходится применять растворители, напрпмер изопентан. При большой скорости охлаждения образуются мелкие, трудно отделяемые кристаллы. [c.71]

В действительности же наблюдается обратная картина при кристаллизации в области более высоких температур средний размер кристаллов в образующейся твердой фазе возрастает [352, 353]. Это объясняется тем, что с увеличением температуры раствора вязкость его уменьшается и увеличивается скорость диффузии молекул растворенного вещества в объеме раствора. В результате молекулы растворенного вещества будут чаще сталкиваться с поверхностью растущего кристалла, что и приводит к увеличению скорости его роста. По этой же причине выделяющаяся в течение стадии роста кристаллов теплота кристаллизации должна оказывать положительное влияние на увеличение размера кристаллов, при выводе уравнения (4.181) это не учитывалось. [c.257]

Влияние концентрации желатины на кристаллизационный процесс. Изменение концентрации желатины должно оказывать влияние в двух направлениях с одной стороны, это должно влиять на начальную стадию кристаллизации как следствие действия на скорость образования зародышей новой фазы с другой — на процесс роста кристаллов в результате влияния вязкости и повышения растворимости галогенида серебра. Последние два фактора должны оказывать противоположное действие, но они, вероятно, в малой степени будут зависеть от индивидуальных особенностей желатины. [c.158]

Вязкость среды имеет большое влияние на диффузию молекул, выделяющихся из насыщенного раствора, к образовавшимся зародышам. Чем больше вязкость среды, тем больше время, требующееся для продвижения указанных молекул к центрам кристаллизации. Это может вызвать образование новых зародышей кристаллов и уменьшить (при данной скорости выделения твердой фазы) средние размеры конечных кристаллов. Только при замедлении скорости охлаждения раствора, т. е. когда растворимость твердой фазы будет снижаться настолько медленно, что вязкость среды обеспечит диффузию молекул к образовавшимся зародышам, возможен рост крупных кристаллов. [c.172]

Менее сильно изменяет форму кристалла температура кристаллизации ее влияние заключается в упрощении формы кристалла из-за ускорения испарения растворителя и увеличения скорости кристаллизации. При изменении температуры возрастает влияние примесей на форму кристалла, изменяется также вязкость раствора, что приводит к почти полному прекращению конвекционных токов. В результате рост происходит только за счет диффузии вещества растущая поверхность кристалла накапливает теплоту, выделяющуюся при кристаллизации и не имеющую выхода, рост продолжается преимущественно по вершинам и ребрам — образуются дендриты. Дендритный рост характерен также для кристаллизации в капле раствора, которая постоянно испаряется, переводя раствор в лабильное состояние. [c.25]

Процесс кристаллизации полимера будет протекать при любой температуре в интервале от Тс до температуры плавления кристаллов Гпл- При Гпл гибкость цепей настолько высока, что кинетическое движение сегментов препятствует образованию зародышей и затрудняет ориентацию макромолекул, необходимую для их роста, поэтому кристаллизация практически не протекает. При понижении температуры гибкость цепей уменьшается, снижается дезориентирующее влияние подвижности сегментов и скорость кристаллизации возрастает (рис. 17). При какой-то определенной температуре вследствие возрастания вязкости время релаксации системы возрастает настолько, что затрудняются процессы упорядочения макромолекул, и скорость кристаллизации понижается. При температуре стеклования способность к -60 -40 -20 О 20 конформационным превращениям утра-Температура, С чивается и кристаллизация становится [c.44]

Оценим кинетические константы. Для каждого падающего кристалла можно построить зависимость v=v i) и определить величину dvldt с точностью до малых первого порядка dvldt Lv—Подставив dvldt в уравнения (3.185), (3.186), можно разрешить их относительно диаметра сферы, масса которой совпадает с массой падающего кристалла. Подставив найденные значе- ния а в уравнения (3.185), (3.186), легко получить значения для скоростей роста кристаллов в соответствующих временных точках. Однако в нашу задачу входит не только определение скоростей роста по длине трубы, но и определение влияния на скорость роста кристалла пересыщения, температуры раствора, скорости обтекания кристалла раствором, вязкости и плотности среды, окружающей его. Если кристаллизация идет во внешней области (диффузионной), то массовую и линейную скорости роста кристалла можно представить в виде [c.295]

Повышение температуры кристаллизации оказывает голожительное влияние на скорость роста кристаллов (при увеличении температуры уменьшается вязкость среды и облегчается диффузия), Однако рост температуры [c.346]

Из формулы следует, что при одинаковых условиях кристаллизации скорость роста кристаллов парафина прямо пропорцио- альна их концентрации и обратно пропорциональна вязкости среды. Влияние последней обычно проявляется в большей мере и потому в высоковязком топливе даже при наличии большого количества кристаллов выделившегося парафина в результате меньшей скорости их диффузии размеры кристаллов пара 1)ина будут значительно меньше, чем в маловязком топливе. Это в равной мере относится как к высококипящим топливам (дизельные топлива ДЛ и ДС, соляровое масло), обладающим высокой вязкостью при температурах от О до —15- —20 X, так и к Солее ни.чкокичящим дизельным топливам ДЗ и ДА, имеющим высокую вязкость при —ЗО г- —45 °С, а также и к реактивным топливам (Т-1 и в меньшей мере ТС-1), вязкость которых достигает высоких значений при температурах ниже —50- —60 С. [c.38]

Повышение температуры пересыщенных растворов должно, с одной стороны, приводить к увеличению скорости роста кристаллов сульфата кальция вследствие увеличения скорости процессов переноса на границе раздела фаз, снижения вязкости жидкой фазы и ряда других причин с другой — оно может приводить к замедлению скорости роста кристало1ов из-за уменьшения степени пересыщения вследствие повышения растворимости сульфата кальция, В результате влияние температуры раствора на скорость роста кристаллов имеет сложный характер. Однако повышение температуры во всех случаях приводит к образова- [c.61]

Влияние давления на процесс кристаллообразования обусловливается изменениями температуры фазового превращения, энергии активации и поверхностной межфазной энергии. При этом рост энергии активации с давлением связан с сопутствующим увелвгаением вязкости. С другой стороны, при повышенных давлениях наблюдается уменьшение поверхностного натяжения [76], обусловленное, видимо, уплотнением жидкости и приближением ее к стрз туре кристалла. Однако само повышение вязкости с ростом давления действует подобно понижению температуры. Иными словами, давление должно сдвигать кривую зависимости скорости зарождения кристаллов в сторону более высоких температур. Высказанные положения подтверждаются экспериментальными данными [76, 87]. [c.61]

Подробные исследования процесса полимеризации триоксана с переменным температурным режимом проведены Баккареддом, Буттом и др. [22, 23]. Чтобы получить однородные неагрегированные кристаллы триоксана (морфология которых, по-видимому, в значительной степени определяет структуру получаемого полимера), они исследовали влияние на размеры кристаллов условий кристаллизации мономера в ходе процесса. Задача сводилась к тому, чтобы скорость образования и роста зародышей кристаллизации не превышала скорость иилимеризации. Варьируемые параметры процесса скорость перемешивания, вязкость растворителя, скорость изменения температуры и концентрация катализатора. Во всех случаях получалась смесь полимеров, которую путем грубого фракционирования можно было разделить на порошкообразную (по-видимому, получаемую полимеризацией раствора) и волокнообразную (продукт полимеризации кристаллического триоксана) фракции. Некоторые свойства этих фракций приведены ниже [c.232]

В отличие от ионных кристаллов [389] и низкомолекулярных жидкостей [390-392] для высокомолекулярных соединений характерны заметные различия в свойствах объема, граничного и переходного слоев, когда аномалии вязкости наблюдали на расстоянии до 500 мкм от твердой поверхности [393]. Развитие инструментальной техники позволяет выявить ряд более тонких деталей. Например, в случае жидких полидиметилсилоксанов с вязкостью (0,05-г"20,0)-м /с и узким молекулярно-массовым распределением, нанесенных на полированную стальную подложку, резкое снижение вязкости наблюдается в слоях, расположенных на расстоянии 0,2-0,3 мкм от твердой поверхности. В слоях толщиной до 1,5-2,0 мкм вязкость на 30-40% превышает объемное значение [394]. Подобные закономерности связывают с жесткостью макромолекул и межмолекулярным взаимодействием между ними, различая не менее трех профилей скоростей течения полимерной жидкости одного состава в зависимости от величины энергии ее когезии [395]. Отсюда ясно, что роль твердого субстрата зависит от молекулярной массы полимера. Коэн и Рейч методом двойного лучепреломления недавно оценили роль этого фактора [396]. Для низкомолекулярного полистирола (М = 800) упорядочивающее влияние стеклянной поверхности простирается не далее 1 мкм, тогда как с ростом молекулярной массы до 10 это расстояние увеличивается не менее, чем на порядок. Исследование аномалий вязкости растворов полимеров, протекающих через пористые среды, позволило показать, что влияние твердой поверхности распространяется на расстояние, меньшее характеристического линейного размера слоя [397]. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология