Адсорбция примесей кристаллами

Увеличение эффективного коэффициента распределения по сравнению с равновесным при ko< 1 происходит также за счет адсорбции. При сильной адсорбции примесь захороняется нарастающими слоями, не успев десорбироваться. Чем больше скорость роста и чем выше энергия адсорбции примеси, тем выше вероятность захвата адсорбированных частиц кристаллом. В отличие от описанных выше диффузионных эффектов сильная адсорбция может приводить к эф>1 и при ко<. В практике выращивания монокристаллов из низкотемпературных растворов такие случаи довольно часты. Поскольку ко бывает больше 1 только для изоморфной примеси, а эффективно влияет на рост адсорбционно-активная неизоморфная примесь, то описанные случаи легко распознаются при очистке веществ путем перекристаллизации ( 4.1), когда обнаруживается, что прямая перекристаллизация не очищает, а загрязняет вещество (загрязнение вещества устанавливается по [c.56]

Из-за различных скоростей роста и различных энергий адсорбции примесь входит в пирамиды роста граней разных кристаллографических форм в разных количествах. В связи с этим физические свойства пирамид могут весьма сильно различаться. Так, если разрезать кристалл нормально к его граням, отполировать и протравить образовавшиеся поверхности, то довольно часто обнаруживается, что вещество разных пирамид роста растворяется с разной скоростью. Материал из разных пирамид роста обычно различается по твердости, показателю преломления, иногда по цвету и т. д. [c.57]

Показано, что при кристаллизации нитрата свинца примесь меди практически не захватывается твердой фазой ни путем образования твердого раствора, ни за счет адсорбции поверхностью кристаллов. [c.103]

В процессе электролитического роста кристаллов большую роль играет адсорбция органических веществ, которые специально добавляются в раствор или присутствуют в нем как посторонняя примесь. [c.334]

При гетерогенном соосаждении примесь захватывается но-верхностью кристалла вследствие адсорбции на активных местах и последующего зарастания вновь образующимся слоем основного вещества. Вариантом гетерогенного соосаждения является и захват кристаллами примеси, присутствующей в рас- [c.110]

Раствор, из которого выпали кристаллы, называется маточным. Он является насыщенным по отношению к выпавшим кристаллам и содержит столько очищаемого вещества, сколько соответствует его растворимости при данной температуре. Примеси, содержащиеся в исходном (очищаемом) веществе в небольшом количестве, не насыщают раствор при охлаждении и остаются в основном в маточном растворе. Однако, строго говоря, в процессах кристаллизации любая примесь в той или иной мере захватывается твердой фазой как путем образования твердого раствора, так и вследствие адсорбции. [c.66]

Выше говорилось о торможении роста кристаллов примесями. Однако известны и случаи увеличения скорости роста под влиянием примесей. Более того, одна и та же примесь может в малых количествах увеличивать скорость роста, а в больших — тормозить ее. Возможно, повышение скорости роста связано с уменьшением поверхностной энергии ступени (так называемой краевой энергии ступени) при адсорбции на ней примесей, так как известно, что адсорбция уменьшает поверхностную энергию. При этом уменьшается связанный с поверхностной энергией размер двумерного [c.51]

В приведенных формулах приняты следующие обозначения гг и г/ — соответственно количество микро- и макрокомпонента в твердой фазе, а и Ь — их исходные концентрации в растворе, V. — объемы твердой и жидкой фазы и /С, /) и — постоянные величины. Первые две формулы соответствуют состоянию термодинамического равновесия фаз, когда примесь гомогенно распределяется по массе кристаллов. Формула (3) выведена из кинетических предпосылок и соответствует гетерогенному распределению примесей, обусловленному их адсорбцией на гранях растущих кристаллов. [c.62]

Рассмотрим адсорбцию на поверхности ионного кристалла. Для простоты в качестве адсорбата примем одновалентный положительный ион (рис. 49). На рис. 49 схематически представлена поверхность ионного кристалла. Положение а отвечает адсорбируемому атому А, находящемуся далеко от кристалла. При приближении атома А к поверхности кристалла электрон атома А втягивается в решетку, связь осуществляется одним электроном атома А (рис. 49, б). Одноэлектронная связь, не очень прочная и не очень слабая, играет основную роль в катализе. Эта связь того же типа, что в ионе Нз . Если эта связь [c.229]

Как и примесь в объеме, поверхностная примесь, т. е. адсорбат, влияет на положение уровня Ферми F в энергетическом спектре полупроводника. Если, однако, кристалл полупроводника достаточно толст, то роль адсорбата в определении положения F незначительна. В этом случае положение уровня Ферми целиком определяется объемом. Если же размеры кристалла настолько малы, т. е. отношение площади его новерхности к объему SjV настолько велико, что полное число электронов (речь идет об адсорбции акцепторного газа), локализованных на адсорбированных частицах, сравнимо с полным числом электронов, находящихся в зоне проводимости, и на акцепторных уровнях в объеме кристалла, или, тем более, больще его, то в определении положения F заметное участие принимает и адсорбат. В случае адсорбции донорного газа адсорбат начинает играть роль в определении F при таких значениях S/V, при которых полное число дырок, локализованных на адсорбированных частицах, становится сравнимым с полным числом дырок, находящихся в валентной зоне и на всех донорных уровнях в объеме кристалла. Очевидно, что смещение уровня Ферми кристалла под влиянием адсорбции приведет к тому, что центр его уже не будет электрически нейтральным. Не трудно понять также, что это может иметь место [c.52]

Из данных табл. 1 и 2 видно, что примесь Ре (И1) в процессе осаждения практически не захватывается твердой фазой ни путем образования твердого раствора, ни путем адсорбции поверхностью твердой фазы. Захват примеси кристаллами нитрата свинца происходит главным образом за счет механических включений маточного раствора, что следует из близости величин практических коэффициентов очистки непромытых кристаллов К к расчетным величинам идеальных коэффициентов очистки Кщ Р—4]. [c.106]

VII.76. Общепринятое объяснение этого эффекта сводится к адсорбции примесей на грани кристалла. При этом примесь частично блокирует поверхность и препятствует присоединению молекул основного вещества, которые должны сначала вытеснить молекулы примесей, прежде чем смогут присоединиться к решетке. Эта точка зрения подтверждается тем, что обычно примеси уменьшают скорость роста (изредка наблюдается увеличение скорости роста примесями). [c.250]

Нами в специальных опытах показано, что адсорбция примесей катионов переходных металлов на кристаллах нитрата бария исчезающе мала, это приводит к обращению в нуль второго члена уравнения (1). Если бы примесь попадала в кристаллы с включениями маточного раствора, то для всех примесей мы имели бы одни и те же коэффициенты распределения. Однако, насколько можно судить по данным табл. 1 и 2, для различных примесей коэффициенты сокристаллизации различаются между собой. В интервале концентраций 10 —10 масс. % в системе коэффициент сокристаллизации сохраняет постоянное значение. Это свидетельствует об едином механизме сокристаллизации. [c.46]

Положение уровня химического потенциала зависит также от природы и концентрации примесей, содержащихся внутри кристалла. При увеличении содержания акцепторной примеси уровень S сдвигается вниз, донорная примесь действует противоположным образом. Таким образом, относительное содержание различных форм адсорбции зависит от природы и количества примесей, введенных внутрь кристалла. Таким путем свойства объема отражаются на свойствах поверхности. [c.922]

Рост кристаллов. Скорость роста кристаллов и их предельные размеры определяются не только числом зародышей, но и адсорбцией на гранях кристаллов некоторых примесей, находящихся в растворе. В результате адсорбции примесей на активных точках поверхности кристаллов замедляется дальнейший рост кристаллов и ограничиваются их максимальные размеры. Иногда адсорбция имеет избирательный характер примесь адсорбируется на определенных гранях, что приводит к сильному изменению формы кристалла. Иногда вследствие присутствия примесей образуются сростки кристаллов — друзы. [c.425]

Для процесса химического взаимодействия такое явление не характерно. Сообщений о проведении аналогичной работы в присутствии других классов углеводородов не было, в связи с этим в ГрозНКИ [37] были проведены эксперименты по адсорбции на поверхности кристалла карбамида н-ажанов и других углеводородов. Изучение проводили методом газовой хроматографии, широко приме- [c.46]

Из макроступеней развиваются макроспирали, обнаружение которых в микроскоп служит доказательством роли винтовых дислокаций в процессах роста кристаллов. Конец микроспирали можно рассматривать как сферу с очень маленьким радиусом кривизны (порядка 10 м). Диффузия к такой сфере оказывается очень быстрым процессом (см. 37). Если стадия разряда на конце спирали протекает о большой скоростью, то вершина спирали начинает расти быстрее, чем остальная часть кристалла. Это является одной из причин образования дендритов при электроосаждении металлов из водных растворов и расплавов. В процессе электролитического роста кристаллов большую роль играет адсорбция органических веществ, которые специально добавляются в раствор или присутствуют в нем как посторонняя примесь. [c.319]

При выращивании кварца в натриевых системах железо активно связывается в малорастворимых силикатах типа эгирина, акмита или рибекита. Поэтому кристаллы кварца, выращенные из таких растворов, содержат примесь железа в пределах тысячных долей процента, что не сказывается на их окраске. В противоположность этому в калиевых системах (в растворах карбоната или гидроокиси калия) аналогичные нерастворимые силикаты не образуются, и железо в виде окисных и закисных ионов в значительных концентрациях (порядка 0,07—0,1 г/л) поступает в раствор и активно поглощается растущими кристаллами. Отмечаются селективная адсорбция ионов железа гранями кварца, а также существенные различия в характере его включения в кристаллическую решетку. Это способствует образованию различно окрашенных и секториально полихромных кристаллов кварца. [c.176]

Рассмотрим другой крайний случай — химическую адсорбцию, которая предполагает как крайние случаи образование ионных или ковалентных поверхностных химических соединений. Электронная теория хемосорбции [1] рассматривает хемосорбированные молекулы как некоторую поверхностную примесь , создающую в энергетическом спектре поверхности свою систему энергетических уровней. Заселенности уровней в условиях равновесия определяются положением уровня Ферми на поверхности. В соответствии с этим электронная теория хемосорбции рассматривает две формы хемосорбции нейтральную, слабую форму, когда связь молекулы с поверхностью осуществляется без участия свободных носителей решетки (ей соответствуют пустые уровни), и заряженную форму, при которой происходит локализация носителя на адсорбированной молекуле или вблизи нее (заполненные уровни). Однако такой чисто статистический подход [1] односторонен, поскольку он ничего не говорит о формах связи адсорбированной частицы с поверхностью и о положении их энергетических уровней в спектре кристалла. Нельзя не согласиться с автором работы [23], что из-за отсутствия сведений о спектре поверхности и его параметрах в настоящее время получены лишь общие сведения о хе-мосорбционной связи. [c.95]

Следовательно, при соосаждении необходимо различать два случая а) соосажденная примесь находится на поверхности частиц осадка (поверхностная адсорбция) и б) соосажденная примесь окклюдирована, т. е. захвачена внутрь частиц осадка (внутренняя адсорбция, образование смешанных кристаллов и прочее). [c.226]

Примесь, находящаяся в р-ре в ионной или молекулярно-дисперсной форме, может попадать в кристаллы в виде включений маточного р-ра компонента твердого р-ра с основным веществом (в частности, в результате внутренней адсорбции твердой фазой). Примесь распределяется определенным образом между основным веществом, выделившимся в виде твердой фазы и оставшимся в маточном р-ре. Отношение концентраций примеси (в расчете на основное вещество) в обеих этих фазах паз. коэфф. р ас пр е д е л ения (В). Величина последнего определяется экспериментально в зависимости от природы твердых веществ и растворителя, а также от условий проведения испытаний, в частности от конечной темп-ры, она колеблется от значений, близких к нулю, до 100 и выше. Очевидно, только при < 1 К. будет сопровождаться очисткой основного вещества от примеси и концентрированием последней в маточном р-ре. При = 1 концентрация нримеси в образовавшихся кристаллах не будет отличаться от ее концентрации в исходном р-ре, а при I) > 1 примесь будет концентрироваться в твердой фазе, убывая в маточном р-ре. Изменение концентрации примоси в твердой фазе и солевой части маточного р-ра в результате К. выражается количественно коэфф. изоморфного захвата примеси кристаллами фJ и маточным р-ром ф . Первый из этих коэфф. равен отношению концентраций нримеси в выкристаллизовавшейся твердой фазе и в соловой части исходного р-ра, а второй — отношению концентраций примеси в солевой части маточного р-ра и солевой части исходного р-ра. Из условий материального баланса следует [c.418]

Наиболее точные данные о величине удельной поверхности тонкоиз-мельченных кристаллов получаются при определении методом адсорбции азота или гелия. Однако методы адсорбции очень трудоемки и сложны. В настоящее время разработан новый метод адсорбции—метод нестационарной-фильтрации разреженного газа через порошкообразное тело, который сравнительно прост, нетрудоемок и дает результаты, хорошо согласующиеся с ре-чvльтaтaми других методов (см. дополнительную литературу). Прим. перев. [c.310]

Примеси могут попасть в образующиеся кристаллы различными пугями. Во-первых, примесь может образовать в процессе кристаллизации самостоятельную твердую фазу, если концентрация этой примеси достигнет значения, отвечающего насыщенному раствору (малорастворимые примеси). Примесь может соосаждаться вместе с кристаллами также тогда, когда она находится в растворе в виде мельчайших, взвешенных твердых частиц. Во-вторых, примесь может быть включена внутрь кристалла вследствие ее адсорбции на поверхности с последующим зарастанием при росте кристалла. В-третьих, примесь может быть механически захвачена с частью жидкого раствора, окружающего растущий кристалл (зарастание пор, трещин и других дефектов кристалла). Наконец, примесь попадает в кристалл в результате образования твердого раствора. [c.160]

Это заключение ошибочно, так как механизм действия таких де-прессирующих присадок связан с их адсорбцией на поверхности кристаллов парафина, образующихся в растворах при понижении температуры. См. Т. П. Жузе, Колл, журн., 13, № 1 и № 3 (1951).— Прим. ред. [c.483]

Собственно, этим и объясняется малый расход ОФ (1-5 г/м ) при котором происходит предотвращение солеотложений. Исходя из средних размеров молекул ОФ, примем площадь, занимаемую одной молекулой 10-19 м (10-1 нм ). Тогда в кубометре раствора при концентрации ОФ 3 г/м (или 102 моль/м при средней молекулярной массе ОФ 300 г/моль), с учетом значения числа Аво-гадфо NA, будет занято около 6-10 м поверхности кристаллизующейся фазы. Определенная нами методом адсорбции азота удельная поверхность кристаллизирующегося сульфата кальция составляет 3 м /г. При содержании в 1 м раствора твердой фазы массой 3 кг общая поверхность кристаллов составляет [c.155]