Кристаллизация см затравочных кристалло

Один из основных практических способов снижения скорости процесса н получения крупных кристаллов — введение в раствор затравочных кристаллов и вывод из зоны кристаллизации наиболее мелких фракций. При массовой кристаллизации размер товарных кристаллов различных веществ колеблется от сотых долей миллиметра до 10—12 мм. [c.636]

Одним из способов укрупнения образующихся кристаллов является введение в пересыщенный раствор затравки — мелких кристаллов кристаллизующегося вещества. Если ири этом пересыщение создается не быстро, то новые центры кристаллизации не образуются, а происходит рост затравочных кристаллов, отношение массы которых к массе кристаллизующегося материала ( затравочное отношение ) для получения более крупных кристаллов не должно быть слишком большим. Этот прием не эффективен при кристаллизации веществ, не образующих сильно пересыщенных растворов, так как новые центры кристаллизации возникают в них даже в присутствии затравки уже при небольших пересыщениях. Добавка же затравки [c.249]

Предполагается, что рост кристаллов идет только на зародышах, образовавшихся в растворе в процессе кристаллизации. Затравочные кристаллы или какие-либо другие гетерогенные формы зародышеобразования в, растворе отсутствуют. [c.56]

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]

Обычно при кристаллизации за счет охлаждений несущей фазы Та>Т. н с <с, (что следует из (1.247)). Наличие температурной неравновесности фаз фактически приводит к изменению концентрации насыщения (в рассматриваемом случае —к снижению). Это изменение приводит к увеличению пересыщения вблизи поверхности кристалла и, следовательно, к более вероятному появлению зародышей. Рассмотренный вариант является строгим обоснованием одной из гипотез [41] о появлении зародышей в окрестности затравочных кристаллов. [c.79]

Здесь а,, Са—характерные размеры кристаллов, определяемые уравнениями (2.108), (2.110) Ур(т)—объем растворителя, отведенного от начала процесса к моменту т. В левую часть уравнения (2.111) входят выражения масс затравочных кристаллов и растворенного вещества в исходном растворе. Первые два слагаемых в правой части уравнения представляют собой массы затравочных кристаллов и растворенного вещества в растворе к моменту т после начала кристаллизации, а третье слагаемое — массу кристаллов, выросших из образовавшихся в растворе зародышей. Соотношения (2.108), (2.110), (2.111) при известных в явном виде кинетических зависимостях т к(Дс), т д(а), /(Дс) представляют модель периодической кристаллизации в замкнутой форме. [c.174]

Исходя из условий, что при кристаллизации в псевдоожиженном слое в верхнюю часть аппарата поступают кристаллы размером йь (причем при установившемся режиме работы скорость подачи затравочных кристаллов в верхнюю часть слоя численно равна величине выводимого кристаллического продукта из нижней части слоя) и удаляются кристаллы размером йц, а навстречу им движется раствор с перепадом концентрации от Со до Съ, запишем материальный баланс по слою [c.228]

Кристаллизация может быть ускорена внесением затравки — мелких частиц кристаллизующегося вещества, которые и являются зародышами кристаллов. В этом случае кристаллизация происходит в основном за счет роста внесенных в раствор затравочных кристаллов. Для получения крупных кристаллов число затравочных кристаллов должно быть невелико. [c.513]

Контактирование сиропа с активным углем проводят при перемешивании в течение 30—35 мин, после чего его фильтруют на рамном фильтр-прессе. Первые порции фильтрованного сиропа возвращают в исходную емкость, а прозрачный бесцветный сироп поступает в сборник перед контрольным фильтрованием. Прозрачный, без посторонних примесей сироп поступает в сборник перед холодильником, затем в холодильник, где он охлаждается проточной водой до 48—53 °С и через фильтр с капроновым ситом № 73 поступает в кристаллизаторы, где в качестве затравочных кристаллов оставляют не менее 10 % утфеля от предыдущего цикла кристаллизации. [c.110]

Рассмотрим процесс кристаллизации раствора, имеющего в начальный момент величину пересыщения ojo. В раствор может вводиться начальная затравка размером Го в количестве Пд частиц. Если начальное пересыщение превышает значение, соответствующее зоне метастабильности (см. рис. 3.1), то одновременно с ростом затравочных кристаллов в растворе происходит непрерывное возникновение зародышей критического размера г г и их последующий рост. Увеличение размера кристаллов и возможный отвод растворителя приводят к непрерывному изменению концентрации раствора с. Если полагать, что выделение теплоты кристаллизации не изменяет заметно температуры раствора (или она поддерживается постоянной), то пересыщение раствора пропорционально его концентрации Oi = с — с (t). [c.141]

В левую часть уравнения (3.15) входят выражения масс затравочных кристаллов и растворенного вещества в исходном растворе. Первые два слагаемых правой части уравнения представляют собой массы затравочных кристаллов и растворенного вещества в растворе к моменту т после начала кристаллизации, а третье слагаемое— массу кристаллов, выросших из образовавшихся в растворе зародышей. [c.143]

Далее продукт растворяют в 10-15 мл кипящей воды (сохраните кристаллы для затравки ), при необходимости фильтруют и по охлаждении до 50 °С вносят в раствор затравочные кристаллы. После этого раствор оставляют на 12 ч при 20 °С и на 24 ч при 5°С, чтобы прошла кристаллизация. Образовавшиеся кристаллы отфильтровывают и промывают, как описано выше. Получают 15,2 г (29%) бесцветных кристаллов моногидрата метил-а-о-галактопиранозида с т. пл. 90-117 °С (вода начинает выделяться примерно при 90 °С, т. пл. безводной формы 116-117°С), [а] -Ц78° (с= 1,0 в Н О). [c.568]

Начало образования зародышей кристаллов происходит не во всем объеме раствора или расплава, а в так называемых центрах кристаллизации, которыми могут быть, например, различные механические примеси они могут возникать под влиянием шероховатостей стенок аппарата и других случайных факторов. Для ускорения и равномерного образования зародышей во всем объеме раствора или расплава в аппарат подают затравку-мелкие частицы кристаллизующегося вещества, которые и являются зародышами кристаллов. Если нужно получить кристаллы крупных размеров, то число затравочных кристаллов должно быть невелико. [c.291]

Образующиеся при нейтрализации кристаллы сульфата кальция чрезвычайно малы. Для того чтобы эти кристаллы можно было удалить из щелока, их необходимо довести до размеров, соответствующих эквивалентному радиусу не менее 10— 20 мкм. Протекающее во времени созревание кристаллов ускоряют механическим воздействием — перемешиванием щелока с помощью мешалки или воздуха, а также созданием центров кристаллизации путем введения в количестве 0,1—0,15 кг/м щелока свежеприготовленных затравочных кристаллов сульфата кальция (приготовление затравки, применяемой и для предотвращения отложения минеральной накипи в теплопередающих аппаратах, описывается в гл. 9). Следует учитывать, что затравка проявляет активность лишь в период роста кристаллов, завершающегося за 5—6 ч, после чего она представляет собой обычный шлам. Операцию созревания кристаллов выполняют в емкости, получившей название выдерживателя. [c.255]

Продукт кристаллизации является, как правило, полидисперс-ным, причем распределение частиц по размерам — нормальное или нормально логарифмическое. Как уже отмечено, увеличение размеров кристаллов может быть достигнуто осуществлением процесса кристаллизации при малом пересыщении (медленное охлаждение насыщенного раствора, медленная упарка). Среди других методов укрупнения кристаллов можно назвать введение в раствор затравочных кристаллов (готовых центров кристаллизации), удаление наиболее мелких кристаллов в процессе кристаллизации, а также повторную обработку кристаллического продукта в насыщенном растворе. Последний прием основан на несколько большей растворимости мелких кристаллов по сравнению с крупными, поэтому последние будут расти в насыщенном растворе за счет растворения первых. [c.688]

При кристаллизации из газовой фазы по механизму прямого удара всегда можно ожидать аддитивности скоростей реакции при кристаллизации из смесей двух газов. Действительно, в этом случае скорость реакции прямо пропорциональна потоку молекул на поверхность затравочного кристалла, который, в свою очередь, прямо пропорционален парциальному давлению. Изменением коэффици- [c.83]

Приведенные составы были выбраны из следующих соображений во-первых, медь, индий и сурьма, практически не растворяя углерода, образуют непрерывный ряд твердых растворов с основными компонентами и должны в этом случае существенно снижать растворимость углерода во-вторых, предшествующими экспериментами установлено, что при введении указанных добавок уменьшается число центров кристаллизации и понижается скорость роста кристаллов алмаза. Последнее обстоятельство играет важную роль При выращивании алмаза на затравочном кристалле. [c.360]

Методы получения кристаллов искусственной слюды из расплавов наиболее детально изучены и используются при промышленном синтезе слюды фторфлогопита. Разработаны две большие группы способов без применения затравочного кристалла и кристаллизация на затравку, синтезированную предварительно при гетерогенной кристаллизации слюдяного расплава. [c.29]

Изучение влияния состава металла-растворителя на скорость роста затравочных кристаллов осуществлялось с учетом данных, полученных при исследовании процесса спонтанной кристаллизации. В частности, применялись разжижающие добавки к основным компонентам N1 и Мп таких элементов, как 1п, Си, Са, 8Ь, массовая доля которых составляет до 10%- Установлено, что введение в металлическую шихту указанных добавок заметно снижает скорость роста затравок. Причем эффект от присутствия в шихте 1п, Са или Си практически одинаков в изученном интервале концентраций. Кроме того, показано, что введение в исходную шихту порошка графита (массовая доля 2 %) с размером частиц до 100 мкм значительно сокращает время насыщения расплава металлов углеродом и позволяет тем самым ограничить длительность предварительного растворения затравок не более чем пятью минутами. [c.390]

Кристаллизатор DTB состоит из закрытой емкости с вертикальной циркуляциоиной трубой, внутри которой находится пропеллерная мешалка. Последняя обеспечивает циркуляцию кристаллизата из нижней в верхнюю часть аппарата, отличающуюся наибольшим пересыщением, способствуя росту кристаллов и устраняя образование нежелательных центров кристаллизации. Кристаллизатор DTB можно заменить моделью каскада аппаратов с образованием центров кристаллизации в первом аппарате по следующим причинам [118] 1) кристаллизатор имеет развитую поверхность затравочных кристаллов 2) пропеллерная мешалка сводит к минимуму образование новых центров кристаллизации и создает благоприятные условия роста существующим кристаллам 3) образование центров кристаллизации осуществляется преимущественно вблизи свободной поверхности, а рост кристаллов — ниже этой поверхности. Весовое распределение продукта, выходящего из к-то аппарата, выражается с помощью уравнения (1.538). [c.142]

Большое влияние на процесс кристаллообразования в расплаве оказывают различные примеси. Особенно важную роль в этом отношении играют механические примеси, находящиеся в расплаве в виде взвешенных частиц микронного и субмикронного размера и играющие роль затравки при образовании зародышей. Последнее объясняется тем, что работа образования зародышей на готовой поверхности (гетерогенное зародышеоб-разование) меньше, чем работа флуктуативного образования зародышей (гомогенное зародышеобразование) в объеме расплава. Такое гетерогенное зародышеобразование возможно лишь, когда расплав является лиофильным по отношению к поверхности частицы. Возникающий на ней в этом случае адсорбционный слой вызывает соответствующее структурирование прилегающего расплава, что приводит к облегчению образования зародышей на данной поверхности по отношению к зародыше-образованию в объеме расплава. Вследствие этого начало кристаллообразования обычно смещается в сторону меньших переохлаждений по сравнению с тем, что было бы, если бы исходный расплав был тщательно очищен от взвешенных частиц. Аналогичное явление имеет место и в случае кристаллизации на специально вводимых в расплав затравочных кристаллах, что широко применяется в различных способах выращивания монокристаллов. [c.109]

В производственных условиях фруктозу кристаллизуют из метилового, этилового спиртов. Фруктозосодержащий сироп добавляют в спирт при нагревании, вводят затравочные кристаллы фруктозы и затем смесь охлаждают. К недостаткам данного способа кристаллизации относятся большой расход спирта и плохое качество кристаллов из-за наличия спонтанной кристаллизации. Для предотвращения образования новых центров кристаллизации затравку водят в виде насыщенного раствора фруктозы в пересыщенный раствор при температуре 40—60 °С и непрерывном перемешивании. При этом происходит отложение фруктозы на затравочных кристаллах без образования новых центров кристаллизации. Выход ее повышается на 20—30 % по сравнению с обычной кристаллизацией (до 70—80 % вместо 60—50 %). Расход спирта — 2—4 % к массе сухих веществ фруктозы. Выход фруктозы также повышается с применением этанола вместо метанола. Для предупреждения образования окрашенных продуктов разложения, реакций превращения фруктозы в глюкозу и маннозу Ф. Холгер и другие (1965 г.) предлагают вести процесс кристаллизации при величине pH, равной 4,5—5,5. Время кристаллизации при этом сокращается до 110—120 ч. [c.129]

Совершенствоваине техники выпаривания. Реализуются три осн. направления 1) интенсификация теплообмена-применение развитых пов-стей нагрева, напр, в виде набора стальных пластин, тонкостенных (1,2-1,5 мм) и ребристых труб, а также труб со спец. турбулизаторами в форме внутр. кольцевых выступов или проволочных спиральных вставок 2) снижение накипеобразования-использование, напр., затравочных кристаллов, способствующих массовой кристаллизации в объеме р-ра, или антиадге-зионных полимерных покрытий 3) экономия энергозатрат-применение, напр., экстра-пара и конденсата для нагревания исходного р-ра либо его предварительное концентрирование с помощью мембранного разделения. [c.440]

Если удаление растворителя Ур(т) организовано так, что в процессе периодической кристаллизации пересыщение поддерн ивается неизменным (со соо), то скорость роста затравочных кристаллов будет постоянной. При отсутствии зародышеобразования из материального баланса (3.15) в данном случае получим [c.144]

Так, согласно [1], вначале в системе образуется твердый аморфный предшественник , после чего происходит кристаллизация в растворе. Этот механизм был рассмотрен Ждановым [146], который описывает квазиравновесие между твердой и жидкой фазами в геле и приходит к выводу, что ядра кристаллизации образуютсяи растут в жидкой фазе. Гель непрерывно растворяется, и растворенные частицы переносятся к ядрам кристаллизации в жидкой фазе. Предложенный Ждановым механизм аналогичен механизму роста в растворе, описанному Керром [142]. Раствор гидроокиси натрия циркулировал через аморфный натрийалюмо-силпкат КаАЮ2-0,82 3102, а затем через затравочный кристалл цеолита А. Как оказалось, при 100 °С весь алюмосиликат растворился и превратился на затравке в цеолит А. [c.348]

Для получения крупнокристаллического продукта кристаллизацию ведут при малом пересыщении, в раствор вводят затравочные кристаллы, мелкие кристаллы удаляют в процессе кристаллизации, кристаллический продукт повторно обрабатывают в насыщенном растворе (при этом мелкие кристаллы растворяются), вводят в раствор посторонние примеси, повышают температуру (ограниченно). Методьт кристаллизации выпаривание растворителя (изотермичестсий), охлаждение горячих растворов (изогидрический), одновременное охлаждение и выпаривание (комбинированный), добавлетше в раствор других веществ, снижающих растворимость (высаливание), вьтмораживание. [c.272]

Здесь необходимо различать два случая. В одних случаях эпитаксия способна образовать инородный кристалл любых размеров (очевидно, на более поздней стадии действует уже автоэпитаксия новообразованной кристаллической формы). Во втором случае эпитаксия имеет как бы ограниченный радиус действия и способна навязывать заданную структуру только слоям ограниченной толщины. Так, при кристаллизации на каменной соли паров сульфида кадмия метастабильная форма последней наблюдается только при толщине слоя менее 200А. Очевидно, на большем расстоянии от подложки сказывается относительно малая устойчивость метастабильной модификации. Радиус эпитаксиального действия поверхностных сил также конечен, если между гранью затравочного кристалла и кристаллизующимся веществом имеется инородная аморфная подложка. Согласно работам Р. Брадлея, Д. Ротена, Г. И. Дистлера, эпитаксия способна влиять на расположение атомов кристаллизующегося вещества через прослойки порядка 1000— 1500 А. Механизм такого явления (по выражению Г. И. Дистлера, передачи структурной информации через бесструктурную прослойку) неясен. [c.17]

На ранних стадиях кристаллизации из газа заметно проявляется эффект декорирования, т. е. фиксации деталей строения поверхности реального кристалла. На рис. 54 показано автодекорирование выросшим алмазом поверхности затравочного кристалла алмаза на начальной стадии кристаллизации. При дальнейшем росте появляются отдельные островки новой фазы (рис. 55, а), которые затем, сливаясь, образуют сплошной фронт кристаллизации (рис. 55, б). [c.99]

Широкое распространение синтеза фторслюды без затравки обусловлено как отсутствием природных затравок, так и относительной технической простотой его осуществления. Кроме того, в случае кристаллизации большой массы слюдяного расплава применение затравочного кристалла малоэффективно из-за неточности методов определения готовности расплава к кристаллизации. [c.29]

С нашей точки зрения, источником газовых включений являются продукты разложения затравочного кристалла при его соприкосновении с расплавом. Действительно, поскольку фторфлогопит разлагается уже при температуре 1100 °С, при расплавлении шихты и необходимом подплавлении верхней части затравки кристаллы разлагаются. Дальнейший бездефектный рост кристалла на дефектную затравку уже невозможен, кроме того, выделившаяся газовая фаза частично остается на границе раздела расплав — кристалл, экранируя фрон кристаллизации. [c.55]

Процесс формирования изумруда включает химическую реакцию между кремнеземом и растворенными в молибдатовом плавне окисью бериллия, окисью алюминия и небольшим количеством окиси хрома. Для протекания этой реакции необходимо, чтобы кремнезем сначала растворился в плавне, а затем диффундировал в ту область, где концентрация всех реагентов достаточна для кристаллизации изумруда. Основание тигля должно быть несколько холоднее, чем остальная часть раствора, если кристаллизация изумруда происходит в этой части. После того как начнут расти первые кристаллы, зарождение новых в других частях тигля маловероятно, так как кремнезем в область кристаллизации поступает с достаточно медленной скоростью и полностью расходуется на химическую реакцию, приводящую к росту уже зародившихся кристаллов изумруда. Поэтому успех этого метода определяется поддерживанием очень медленной миграции Кремнезема через раствор. В альтернативном варианте окиси бериллия и алюминия помещают на дно тигля, а кремнезем также плавает в верхней части раствора. В этом случае изумруд растет в средней зоне, куда можно поместить и подвешенные затравочные кристаллы. [c.51]

Не следует думать, что производство синтетических алмазов в столь огромных объемах упрощает задачу получения алмазов таких размеров и такого качества, которые позволяют отнести их к драгоценным камням. Главное препятствие попыткам получить крупные кристаллы — маленький объем, в котором можно поддерживать экстремальные условия давления и температуры. К тому же для выращивания больших кристаллов требуется длительное время. Спосо-бь1 получения ювелирных алмазов не патентовались до 1967 г., когда Роберт Уэнторф, наконец, добился успеха в выращивании алмаза на затравке [26]. Оказалось, что затравочный кристалл необходим для предотвращения кристаллизации графита даже тогда, когда условия опыта соответствуют области кристаллизации алмаза. Наиболее трудная проблема при выращивании крупных кристаллов алмаза высокого ачества заключается в необходимости поддержания таких условий в области его стабильности, прн которых скорость кристаллизации [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология