Зародышеобразование контактное

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]

Вторичное зародышеобразование контактного типа тоже может происходить по-разному. Наиболее простой из механизмов заключается в дроблении кристаллов при соударениях друг с другом или при столкновении с поверхностью аппаратуры. Каждая получившаяся за счет дробления частица превращается в самостоятельный центр кристаллизации. [c.59]

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]

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]

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

Эта зависимость отличается от выражения для работы гомогенного зародышеобразования наличием множителя со скобками. Наличие этого множителя приводит к тому, что энергетический барьер образования зародышей на контактной поверхности оказывается меньше, чем при гомогенном образовании зародышей. Если угол смачивания будет равен, например 60°, энергетический барьер составит лишь около /б энергии гомогенного зародышеобразования если контактный угол равен нулю, системе вообще не приходится преодолевать какой-либо энергетический барьер. [c.353]

Механизмы вторичного зародышеобразования весьма разнообразны. Но в первом приближении их можно разделить на две группы. К первой относятся различные виды бесконтактного зародышеобразования, а ко второму — контактного. Суть их сво- [c.56]

Виды бесконтактного вторичного зародышеобразования довольно многочисленны [27, 34]. К ним, в частности, относятся образование зародышей при движении кристалла в пересыщенном растворе, их возникновение за счет перераспределения примесей между жидкой и твердой фазами или за счет изменения структуры раствора вблизи поверхности кристалла и т. п. К видам контактного зародышеобразования относятся дробление кристаллов в результате соударений, появление новых центров кристаллизации за счет простого трения поверхностей друг о друга без видимого изменения самой поверхности. Остановимся подробнее на различных механизмах вторичного зародышеобразования. [c.57]

Рассмотрим несколько подробнее методики исследования видов вторичного контактного зародышеобразования. Для изучения эффекта скольжения кри- [c.60]

Прежде чем оценить вклад, который вносит тот или иной вид вторичного зародышеобразования в возникновение новой фазы, познакомимся более подробно с отдельными экспериментальными данными, характеризующими присущие этой категории процессов особенности. Отметим, что при изучении контактного вторичного зародышеобразования важно учитывать, что даже при малом времени контакта фаз рост зародышей до видимых размеров происходит очень неравномерно. Если часть из них становится видимыми через несколько секунд, то последние появляются в поле зрения иногда лишь через несколько минут или даже десятков минут. Поэтому приходится учитывать не только время и интенсивность контакта, но и время экспозиции, требующееся для проявления всех образовавшихся зародышей. [c.62]

На примере растворов сульфата магния изучались особенности бесконтактного и контактного вторичного зародышеобразования [32]. [c.63]

Как отмечалось [29], простое вращение кристалла затравки при переохлаждении более чем на 4 °С не приводило к образованию зародышей. Все эксперименты с растворами сульфата магния, в которых наблюдалось вторичное зародышеобразование, отвечают контактному механизму. Контакт между кристаллами и между кристаллами и стенками сосуда осуществлялся в результате соударений. Соударения возникали при движении кристаллов в перемешиваемом растворе. [c.64]

Общим ВО всех описанных опытах является сильная зависимость N от АТ. Особенно ярко эта зависимость выражена в случаях, когда причиной зародышеобразования являются прямые соударения В перемешиваемом растворе и простые касания затравочным кристаллом стеклянного стержня. Причины такого явления обсуждались при описании механизмов контактного зародыше-образования. Они связаны с зависимостью от степени пересыщения или переохлаждения раствора, рельефа поверхности кристаллов и способности вновь возникших частиц к дальнейшему росту. [c.65]

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]

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]

Образование сростков кристаллов в процессе формирования физической структуры цементного камня зависит от множества факторов особенностей кристаллической структуры срастающихся кристаллов, состава и свойств водного раствора, ориентации кристаллов, усилия их сжатия между собой и т. д. Установлено, что закономерные сростки кристаллов гидросиликатов и гидроалюминатов кальция, портландита и гипса (структура срастания, прорастания и врастания) появляются на стадии зародышеобразования в пересыщенном по отношению к соответствующим гидратам водном растворе. Зародыши сростков кристаллов (друзы, лучистые агрегаты, дендриты) со временем развиваются, достигая размеров, определяющихся наличием свободного пространства и питательного вещества. Прочность контактных зон кристаллических сростков, возникших из зародышей, соизмерима или даже несколько выше прочности кристаллических ветвей сростка. [c.342]

Приведенные данные по вторичному зародышеобразованию в растворах различных солей интересны прежде всего с точки зрения оценки значимости того или иного механизма зарождения новой фазы в присутствии кристаллов затравки. Судя по приведенным данным, они далеко не равнозначны. Очень большое число вторичных зародышей образуется за счет содержащихся на поверхности кристаллов мельчайших частиц твердой фазы. При АГ = 3 °С = 1000. При том же переохлаждении в результате прямых соударений образуется около 500 зародышей сульфата магния за 1 мин. Одно скольжение кристалла по поверхности в тех же условиях приводит к образованию примерно 6 зародышей и одно касание стеклянного стержня — 70. Сравнивая эти цифры, видим, что в момент введения примеси происходит интенсивное зародышеобразование. Из механизмов контактного зародыщеобразования наиболее эффективными представляются соударения при перемешивании. [c.65]

Итак, пока можно полагать, что бесконтактный механизм вторичного зародышеобразования малосуществен для реальных кристаллизационных систем. Из контактных механизмов касание и скольжение вносят существенный вклад при относительных пересыщениях порядка 1—5%. Соударение приводит к образованию сравнительно большого числа зародышей при относительных пересыщениях порядка 3—10%. Разумеется, в этом случае играет большую роль интенсивность перемешивания суспензии. При очень низких пересыщениях становится маловероятным не только гомогенное зародышеобразование, но и вторичное. Речь идет об относительных пересыщениях менее 0,1—0,2%. Можно полагать, что в таких растворах появление новых центров кристаллизации будет происходить только в результате макротрения. Оно по идее должно приводить к истиранию кристаллов и появлению в объеме раствора мельчайших кристаллических частичек. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология