Зародышеобразование вторичное

Из внешних причин, влияющих на физико-химические взаимодействия между частицами четвертого уровня, существенный вклад вносят эффекты пятого уровня. Так, увеличение мощности на перемешивание приводит, с одной стороны, к увеличению частоты столкновений кристаллов, возрастанию кинетической энергии частиц. Рост кинетической энергии частиц приводит к более быстрому преодолению потенциального барьера, возникающего между частицами за счет сил отталкивания, что в свою очередь способствует агрегации кристаллов. С другой стороны, увеличение мощности на перемешивание приводит к таким явлениям в ансамбле кристаллов, как дробление, истирание кристаллов, появление вторичных зародышей. Явления вторичного зародышеобразования могут протекать только на четвертом уровне. Вторичные зародыши образуются при столкновениях кристалл — кристалл, кристалл — мешалка, кристалл — стенка аппарата. [c.10]

Другим важным воздействием со стороны пятого уровня является пересыщение в аппарате. Так, увеличение концентрации в растворе может привести к самопроизвольной агрегации кристаллов в ансамбле за счет уменьшения сил отталкивания. Увеличение пересыщения в аппарате может способствовать также появлению вторичного зародышеобразования, так как мелкие осколки, возникшие при истирании, дроблении кристаллов приобретают способность к росту (выживают). [c.10]

Опишем процесс массовой кристаллизации с учетом явления бесконтактного вторичного зародышеобразования. [c.39]

Крупным успехом в развитии теории кристаллизации явилось открытие вторичного зародышеобразования, занимающего одно из главных мест в непрерывных высокопроизводительных системах, в которых пересыщение раствора для устойчивой работы мало. Особенно интенсивно идет образование центров кристаллизации, если маточный кристалл приходит в контакт с другими объектами столкновение со стенками аппарата, мешалкой, столкновение кристалла и т. п. [c.39]

При бесконтактном вторичном зародышеобразовании источником новых центров может являться или сам затравочный кристалл, или раствор в жидком слое, контактирующий с кристаллами. Одна из теорий, объясняющих действие кристаллического источника зародышеобразования, предполагает наличие таких иглоподобных дендритов, которые при определенных условиях вырастают на поверхности кристалла и затем разрушаются от сдирающего действия жидкости, омывающей поверхность [28, 33, 36]. Отломанные частицы служат в качестве центров кристаллизации. [c.39]

Опишем процесс массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы с учетом контактного вторичного зародышеобразования. Контактное зародышеобразование [30, 33, 38—41] осуществляется посредством маточных кристаллов, если они сталкиваются с другой поверхностью, которой может быть поверхность других кристаллов или стенок кристаллизатора и мешалки. Контактное зародышеобразование вызывает у исследователей значительный интерес, так как вклад его в образование кристаллов наибольший среди всех других видов зародышеобразования [35, 33, 39]. В опубликованных исследованиях для этого типа зародышеобразования контакт достигался или скольжением кристалла вдоль наклонной стеклянной поверхности, погруженной в пересыщенный раствор того же самого вещества [30], или столкновением с мешалкой, или же контрольным ударным контактом между кристаллической затравкой и прутком, сделанными из различных материалов [33, 40]. Существует непосредственная корреляция между числом образовавшихся зародышей и энергией удара при постоянной площади соприкосновения. Авторы работ [33, 42] отмечают сильную зависимость скорости контактного зародышеобразования от пересыщения и предлагают объяснение этого механизма новые центры образуются в жидкой фазе около кристалла или происходят из затравочного кристалла в результате истирания при соударении, при котором от поверхности кристалла откалываются маленькие кусочки, но выживают и получают право на дальнейший рост только те, размер которых больше критического для данного пересыщения. Изучению влияния на контактное зародышеобразование размеров затравочных кристаллов и интенсивности перемешивания посвящены работы [40, 43]. [c.47]

В настоящей работе из всех видов контактного зародышеобразования остановимся более подробно на зародышеобразовании за счет соударений кристалл — кристалл, так как этот вид вторичного зародышеобразования присущ почти всем отечественным и зарубежным кристаллизаторам. [c.48]

Все рассмотренные случаи свидетельствуют о том, что константу агрегации (коагуляции) нужно искать в виде К=2"ХГг Определим структуру движущих сил вторичного зародышеобразования. Из гипотезы аддитивности основных термодинамических характеристик по массам фаз следует к [c.100]

С учетом (1.350) движущая сила вторичного бесконтактного зародышеобразования приобретает вид [c.101]

Из соотношений (1.351), (1.355) видно, что структура движущих сил бесконтактного и контактного вторичного зародышеобразования идентична, только под значением г 2з понимается скорость отрыва зародыша от кристалла размером г при истирании его несущей фазой, а под (г, л) —скорость отрыва зародыша за счет упругого столкновения кристаллов. [c.102]

Движущую силу вторичного зародышеобразования представим в виде [c.107]

Так как величина а,г трудно определима, то для точного расчета движущей силы вторичного зародышеобразования удобнее пользоваться расчетом энергии по формуле (1.370). Причем составляющие энергии взаимодействия могут иметь различные порядки для жидкости и газа. Так, в газе возникает неравновесная электрическая составляющая [87, 90], которая на несколько порядков превышает молекулярную составляющую. Наоборот, если отрыв происходит в жидкой среде, двойной слой может разряжаться настолько быстро, что электрическая составляющая адгезии будет иметь умеренную величину [87, 90]. [c.108]

Тогда полная скорость вторичного контактного зародышеобразования представляется в виде [c.154]

Система уравнений (2.29) — (2.32) получена для случая, когда в аппарате не происходит вторичного зародышеобразования и агрегации кристаллов. Для данного случая начальные и граничные условия имеют вид [c.158]

При наличии вторичного зародышеобразования претерпевает изменение только уравнение баланса числа частиц а) при бесконтактном вторичном зародышеобразовании [c.159]

Ранее была получена зависимость для скорости вторичного зародышеобразования в виде [c.160]

Определим параметры скорости вторичного зародышеобразования в растворах. Эксперименты по определению скорости вторичного зародышеобразования проводились в ячейке смешения при сильной турбулизации потока [112]. При сильной турбулизации можно допустить, что Т, — Т2—Т =Т . [c.311]

Математическая модель процесса кристаллизации в аппарате смешения с учетом вторичного зародышеобразования имеет вид [c.311]

Опишем экспериментальное исследование скорости вторичного зародышеобразования. Исследования по кинетике кристаллизации (ио скорости вторичного зародышеобразования) проводились на системе алюмоаммонийные квасцы — вода в металлической ячейке смешения объемом 1 л при оборотах мешалки 150, 300, 640 об/ /мин ири расходах охлаждающей воды 0,25, 0,44 м ч при начальных концентрациях раствора 28,49 мас.%- Схема установки представлена на рис. 3.20. Распределение кристаллов по размерам определяли ио ходу процесса кристаллизации через 30, 60, 90 мин [c.312]

Рис. 3.20. Схема установки по исследованию кинетики вторичного зародышеобразования

Оценим порядок скорости вторичного зародышеобразования 10 /зи 10 (1/см с), [c.316]

Полученные зависимости (3.261) — (3.263) подтверждают соотношения для движущих сил роста и зародышеобразования (гомогенного, вторичного). [c.316]

Эксперименты по определению скорости вторичного зародышеобразования проводились авторами на системе хлористый аммоний— вода в трубчатой ячейке. Схема установки для ведения процесса десублимации хлорида аммония представлена на рис. 3.21. Основным элементом установки является стеклянная ячейка 1, сделанная в виде трубы длиной 70 см и диаметром 7 см. По высоте стеклянной ячейки расположен ряд пробоотборников (через 7,5 см). В верхнюю часть стеклянной трубы подаются газообразные реагенты (через два отвода подавались газообразные аммиак и хлористый водород). Химическая реакция, протекающая по [c.317]

Признание значимости вторичного зародышеобразования в процессах массовой кристаллизации привело в последнее десятилетие к пристальному изучению условий устойчивости стационарных состояний с учетом наличия вторичного зародышеобразования [18—23]. [c.336]

В 1.1 мы рассмотрели механизм образования вторичных зародышей за счет истирания кристаллов несущей фазой и получили зависимость для движущей силы зародышеобразования. Запишем ее в общем виде с помощью момента функции распределения кристаллов по размерам [c.336]

Книга состоит из четырех глав. В первой главе, посвященной качественному анализу структуры процесса массовой кристаллизации как сложной ФХС, вскрываются особенности данной ФХС как на языке смысловых, лингвистических построений, так и на языке точных математических формулировок, причем в последнем случае обсуждаются два подхода — феноменологический (детерминированный) и стохастический. На уровне детерминированного подхода формулируется обобщенная система уравнений термогидромеханики полидисперсной смеси с произвольной функцией распределения кристаллов по размерам с учетом роста, растворения, зародышеобразования, агрегации и дробления кристаллов. Особое внимание уделено описанию процесса вторичного зародышеобразования. На основе термодинамического подхода получены теоретические зависимости для структуры движущих сил вторичного зародышеобразования при бесконтактном и контактном зародышеобразовании. Стохастический подход представлен методом пространственного осреднения, развитого в последние годы в механике гетерогенных сред, а также методами фазового пространства и стохастических ансамблей для описания стохастических свойств процессов массовой кристаллизации. На основе метода пространственного осреднения получено уравнение типа Колмогорова— Фоккера — Планка с коэффициентом диффузии, учитываю- [c.5]

На основании современной теории сделан вывод, что вторичное зародышеобразование не идет по какому-то единственному механизму, а могут иметь место различные виды вторичного зародышеобразования, соответствующие различным пересыщениям, концентрациям примесей и гидродинамическим условиям. Предполагается [34—36] существование двух видов вторичного зародышеобра-зования из растворов и газов бесконтактное и контактное. [c.39]

Пусть пересыщения в системе недостаточно для образования зародышей гомогенным или гетерогенным путем и зародыши возникают за счет истирания кристаллов несущей фазой. Зародыши будем считать самостоятельной фазой, средняя плотность и объемное содержание которой р, и з (причем рз=р2"ПаЛ ЯзГз= = , Пз=/зГз —число зародышей в единице объема). Перейдем к выводу уравнений термогидромеханики для описания процесса массовой кристаллизации с учетом роста кристаллов и бесконтактного вторичного зародышеобразования. [c.39]

Работы в области влияния на силы прилипания электростатической составляющей, контактной деформации (что важно для вторичного зародышеобразования системы кристалл—кристалл) продолжаются Б. В. Дерягиным, В. М. Муллером, Ю. П. Торопо-вым, И. Н. Алейниковой [91—94]. Установлен и тот факт [91, что прижим в случае упругого контакта (несущая среда — газ), увеличивая силы прилипания за счет электростатической компоненты, приводит к реализации условий, при которых в подавляющем большинстве случаев можно пренебречь молекулярной составляющей силы прилипания. [c.108]

Учитывaя принятое допущение, скорости роста и вторичного зародышеобразования представим в виде [c.311]

После проведения экспериментального исследования кинетики кристаллизации аллюмоаммонийных квасцов можно было сделать выводы 1) с увеличением времени пребывания кристалла в аппарате размер его увеличивается 2) во всех экспериментах с увеличением числа оборотов средний размер кристаллов увеличивается, что свидетельствует о росте кристалла, происходящем в диффузионной области 3) во всех экспериментах с меньшей скоростью охлаждения (расходом охлаждающей воды) функция распределения кристаллов по размерам двугорбая, что свидетельствует о наличии вторичного зародышеобразования. Из рассмотрения кристаллов квасцов под микроскопом МБИ следовало, что они не дробятся и не агрегируют. Наличие не очень сильного второго горба в функции распределения и отсутствие явлений явного дробления свидетельствует в пользу гипотезы вторичного зародышеобразования путем истирания кристаллов несущей фазы 4) почти во всех экспериментах с большей скоростью охлаждения функция распределения с одним горбом . Причина отсутствия второго горба в следующем а) мелкие кристаллы более устойчивы к истиранию (критерий Вебера мал), б) быстрое снятие пересыщения в начальные моменты свидетельствует о том, что пересыщения недостаточно для роста вторичных центров (частицы не растут). Увеличение данного микроскопа недостаточно для фиксирования этих вторичных центров. [c.313]

Динамические свойства процесса кристаллизации и условия возникновения автоколебаний в системе изучались рядом исследователей [1—9]. Отмечено [10] существование двух режимов, при которых наблюдается осциллирующий характер работы кристаллизатора непрерывного действия. При циклах высокого порядка (с большой частотой) причина возникновения нестабильности заключается в том, что скорость зародышеобразования уменьшается намного сильнее, чем скорость роста кристаллов при понижении движущей силы процесса — пересыщения. В этом случае колебания системы происходят относительно экспоненциального распределения кристаллов по размерам (для кристаллизатора типа MSMPR). При циклах низкого порядка нестабильности обусловлены нерегулируемым отбором мелочи и эффектом вторичного зародышеобразования. В ряде случаев для получения устойчивого стационарного режима применяют классифицированную выгрузку продукта и удаляют избыток мелких кристаллов. [c.329]

Исследуем устойчивость процесса массовой кристаллизации в кристализаторе типа MSMPR при наличии вторичного зародышеобразования. [c.336]

В литературе известны попытки связать механизм вторичного зародышеобразования с моментами плотности функции распред1 -ления кристаллов по размерам. Рассматриваются четыре механизма вторичного зародышеобразования, описываемые соотношениями [18, 19, 20] [c.336]

Здесь Дс —пересыщение сплошной фазы переменные /г, g, и, ш, I— гомогенные кинетические параметры М.,— масса твердой фазы в объеме кристаллизатора (третий момент плотности функции распределения) —поверхность твердой фазы (второй момент) — линейный размер твердой фазы (первый момент) —число кристаллов в аппарате (нулевой момент) /, к, I, р — параметры, характеризующие порядки соответственно третьего, второго, первого, нулевого моментов плотности функции распределения кристаллов по размерам км, к а, кг, —константы скорости вторичного зародышеобразования ки—константа скорости зародышеобразовання, происхоля1цс о гомогенным или гетерогенным путем буквы М, 5, [c.336]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология