Порядок процесса роста кристаллов

Пример 9-1. Влияние порядка добавления реагентов на степень окклюзии можно проиллюстрировать на примере осаждения перхлората калия в присутствии перманганата. Сначала медленно добавляют 1,5 М раствор хлорной кислоты к равному объему 1,5 М раствора нитрата калия, содержащего несколько капель 0,1 М раствора перманганата калия. Затем разрушают избыток перманганата калия в растворе, добавляя 1—2 мл раствора гидросульфита натрия. Полученный таким способом осадок интенсивно окрашен окклюдированным перманганатом. Затем проводят осаждение другим путем — добавляют 1,5 М раствор нитрата калия к 1,5 М хлорной кислоте, содержащей перманганат (обратный порядок добавления), и опять добавляют гидросульфит натрия для разрушения перманганата в растворе. В этом случае осадок перхлората калия почти белый, так как адсорбция перманганата в процессе роста кристаллов была в основном предотвращена. [c.196]

Имеются сообщения о том, что магнитная обработка водопроводной воды увеличивает скорость ее фильтрации в песке и глине. Скорость фильтрации технической воды, закачиваемой в нефтяной пласт, возрастает на порядок, если ее предварительно обработать магнитным полем. Если для промывки осадка использовать обработанную воду, то возрастают скорость промывки и степень отмывки белой сажи и бикарбоната натрия, гидроксидов тяжелых металлов, сульфоугля, геля кремневой кислоты, фосфогипса. Это же касается и промывки кинопленки. Если обрабатывать суспензию, например оксалата никеля, жидкая фаза которой представляет насыщенный раствор вещества твердой фазы, то выпадают мелкие кристаллы, а скорость фильтрации уменьшается. Если же обрабатывать суспензию угля или целлюлозы, где в жидкой фазе как будто нет ионов кристаллизующегося вещества, то фильтрование будет идти быстрее. Наконец, при обработке суспензии, в которой после этого процесс роста кристаллов может происходить еще несколько часов, последующая фильтрация идет с большей скоростью, о чем мы упомянули в предыдущем разделе. [c.113]

К температуре плавления, в сравнительно правильной и упорядоченной решетке кристалла существуют небольшие по размеру области с неупорядоченным расположением плотно упакованных агрегатов. В случае идеально изотропного кристалла можно полагать, что такие области имеют сферическую форму, и их рост происходит с постоянной скоростью во всех направлениях. В простейшей и, несомненно, нереальной модели центры таких неупорядоченных областей могут образовать своеобразную правильную решетку (рис. 6). Следствия из такой модели совершенно очевидны. Заключенная внутри изолированных областей или кластеров фаза по строению напоминает жидкость, однако в пределах макрокристалла сохраняется дальний порядок. Доля объема, приходящаяся на неупорядоченные области плотно упакованных агрегатов, не зависит от количества этих областей, если число молекул внутри них остается постоянным. В процессе роста таких сферических областей в [c.383]

В целом кинетика кристаллизации может быть охарактеризована следующими основными параметрами степенью пересыщения или переохлаждения, скоростью зародышеобразования и скоростью роста кристаллов. Кроме того, при описании процесса кристаллизации следует учитывать, например, период индукции, время половины превращения, максимальную скорость кристаллизации, порядок процесса и т. д. Не задаваясь целью осветить сразу все относящиеся к массовой кристаллизации термины и понятия, остановимся прежде всего на тех, которые необходимы для общего представления и понимания сути данного процесса. [c.15]

Изучая скорость роста кристаллов различных солей при кристаллизации из водных растворов в зависимости от условий образования осадков, нашли [И], что константа скорости роста для аммиачной селитры при 20 °С равна 0,324. В данном случае константа выражается в кг м - ч (где п — порядок процесса кристаллизации, близкий для азотнокислого аммония к 1). Надо отметить, что константа скорости кристаллизации для аммиачной селитры сравнительно велика. Она, например, почти в 20 раз больше аналогичной константы для безводного сульфата натрия и в 7 раз больше константы скорости кристаллизации семиводного сульфата железа. Это говорит о том, что скорость кристаллизации селитры велика, т. е. процесс перехода ее в твердую фазу протекает быстро. Близость порядка процесса к 1 позволяет предполагать, что кристаллизация происходит в диффузионной области. Следовательно, на нее должны оказывать существенное влияние перемешивание, температура и тому подобные факторы. [c.201]

Порядок процесса вторичного зародышеобразования сульфата аммония, согласно экспериментальным данным [22], равен 0,98. Данные о зародышеобразовании и росте кристаллов (N 4)2804, полученные на кристаллизаторе непрерывного действия при 18 "С, приведены в табл. Х,2. В качестве примеси (с ) применялись ионы Сг " (М — плотность суспензии). На кристаллизацию поступал раствор при температуре 40 °С. Под временем / здесь понимается время охлаждения до 18 X. [c.212]

Зависимость скорости роста кристаллов сернокислого железа от абсолютного пересыщения характеризуется константой скорости 0,12—0,15 кг-°С-м/ч и /г = 1 [5] при 30 °С. Присутствие серной кислоты почти не влияет на константу скорости роста к и порядок процесса п. Зато в титановых щелоках константа скорости роста оказывается значительно ниже — примерно в 10—15 раз по сравнению с к для обычных растворов. Порядок процесса при этом остается неизменным. Следовательно, в присутствии титана рост кристаллов железа замедляется. Причины уменьшения скорости роста могут быть разными. Они могут быть связаны как с увеличе- [c.232]

Применение этого уравнения для описания кинетики кристаллизации эластомеров указывает, что при увеличении деформации показатель степени п, характеризующий порядок роста кристаллов, уменьщается до единицы, что свидетельствует об изменении механизма процесса и о доминирующем образовании при больших степенях вытяжки одномерных фибриллярных кристаллов [10, 30]. [c.121]

Известно также, что кристаллографический фактор определяет и стабилизирует форму частицы с этапа ее зарождения до определенного размера, при котором нарушается условие когерентности поверхности раздела фаз. Этот размер обычно мал и превышает размер критического зародыша не более чем на один порядок. Кроме того, кинетика поверхностных процессов стаби-лизи.рует форму частицы до тех пор, пока она не достигает размера, при котором происходит переход от роста, лимитируемого кинетическими явлениями, к росту, лимитируемому диффузией. Причем этот стабилизирующий механизм действует независимо от анизотропии удельной свободной поверхностной энергии. Таким образом, кинетические явления эффективно стабилизируют форму кристалла, пока они лимитируют скорость его роста. В приближении сферической формы кристалла и послойного механизма его роста можно определить порядок величины критического размера кристалла Rkp, соответствующего переходу к росту, лимитируемому диффузией, из следующего выражения [c.373]

Рассмотрим происхождение основных ошибок при использовании метода Лэнгмюра. В формулу для определения давления пара непосредственно входит площадь поверхности испарения, которая может быть не точно определена экспериментатором и может изменяться в процессе испарения. Например, при испарении карбидов тантала, циркония и ниобия на некоторых образцах нами наблюдалось возникновение сетки мелких трещин и рост щетки кристаллов, что увеличивало поверхность испарения более чем на порядок. [c.357]

По данным о линейных скоростях роста вычислялось отношение Ы п. Оно оказалось в пределах 1,5 0,2. Используя упомянутые выше данные о п , можно на11тн, что порядок процесса роста кристаллов сульфата аммония близок к 1,5—1,6. [c.212]

С помощью электронной микроскопии при увеличении в 11 ООО раз удалось проследить практически все стадии роста кристаллов от момента возникновения зародышей (центров кристаллизации) до полностью оформленного кристалла. Постадийное изучение процесса роста кристаллов было проведено на примере пентаконтана ( л = 93 °С) при кристаллизации в углеводородной среде. В работе [36] обобщены результаты исследований условий выделения твердой фазы из растворов. Скорость выделения твердой фазы из раствора на образовавшихся центрах кристаллизации зависит от вязкости среды, средней длины диффузионного пути молекул к центрам кристаллизации, среднего радиуса молекул твердых углеводородов и разности между концентрацией раствора и растворимостью выделившейся твердой фазы при температуре кристаллизации. Изучение кинетики кристаллизации парафина из растворов в метилэтилкетоне и исследование кинематической вязкости растворов депарафинированных масел в кетоно-ароматическом растворителе [37, 38] позволили установить значения скоростей роста кристаллов парафинов. В среднем они имеют порядок х 10 м-с и зависят от гидродинамических условий процесса кристаллизации и степени пересыщенности раствора. [c.22]

Кристаллы сульфата а.ммония, имеющие орторомбическую форму, огранены различными по своим индексам гранями. Среди них грани 111[, 110 , 010 , jlOOJ, Каждая из граней обладает своей линейной скоростью роста [21 ], Зависимость L от пересыщения для отдельных граней тоже специфична. Например, для грани ]100 порядок процесса роста п = 1, а для грани 0011 п = 2. Поэтому, когда говорят о линейной скорости роста кристалла в целом, имеют в виду среднюю скорость увеличения их размеров. Она может быть описана уравнениями (IV. 12) и (IV, 13), а также рядом других зависимостей, относящихся к различным способам выражения степени пересыщения, В частности, линейную скорость роста кристаллов сульфата аммония можно вычислить, пользуясь уравнением [c.211]

Цудзуку и Кобаяси [50], используя современные представления о строении реального твердого тела, пытались объяснить процесс графитообразования в твердой фазе с точки зрения теории дислокаций. Авторы дислокационной теории графитации рассмотрели восемь основных типов внутри-кристаллических границ, которые различаются по расположению дислокаций и точечных дефектов. Они полагают, что боковой рост кристаллов, характерный для ранней стадии графитации, происходит благодаря движению и слиянию так называемых границ излома, которые возникают большей частью при вертикальном выравнивании краевых дислокаций. Возникающие напряжения сдвига, вызванные взаимным давлением анизотропно растущих в процессе графитации кристаллов, в значительной степени влияют на рост кристаллов. Завершение образования трехмерной структуры графита при высокой температуре (выше 2300° К) происходит благодаря слиянию винтовых дислокаций, что создает впечатление вращения сеток вокруг гексагональной оси с. Делая некоторые предположения, авторы дислокационной теории подсчитали, что движущие силы вращения кристаллов составляют более 10 кГ/м , т. е. имеют тот же порядок, что и напряжения сдвига. [c.145]

Изучение микроструктуры ергакических систем дало возможность наблюдать появление центров кристаллизации, измерять скорость роста кристаллов, наблюдать порядок выделения твердых фаз и т. п., т. е. исследовать кинетику этих важных процессов. [c.143]

Предельные переохлаждения растворов нитрата натрия несколько выше, чем для аммиачной селитры. В гомогенном растворе при 30 °С они равны 1,75—3 °С в зависимости от скорости охлаждения. В присутствии затравочных кристаллов значения несколько ниже [13], но и в этом случае они лежат в пределах 1—2°С. Судя по значениям предельных пересыщений и переохлаждений, азотнокислый натрий должен переходить в твердую фазу с образованием умеренного числа центров кристаллизации и его кристаллы должны обладать сравнительно высокой линейной скоростью роста. Как показывают экспериментальные данные [И], константа скорости роста кристаллов ЫаЫОд весьма значительна. Она равна 0,12—0,18 м/ч. Здесь выражение константы скорости относится к зависимости скорости кристаллизации от абсолютного пересыщения для случая, когда порядок процесса п Значение последнего найдено экспериментально. [c.207]

Если в основу описания процесса кристаллизации положить зависимость скорости роста кристаллов от абсолютного пересыщения, порядок п процесса кристаллизации NaoS04- lOH.jO оказывается равным 1 [5]. Скорость кристаллизации безводного сульфата натрия значительно ниже, чем мирабилита. Константа скорости роста десятиводного сульфата натрия при 25 °С равна 0,231, а безводного — 0,015 м/ч. В водио-метанольных растворах константа скорости роста при той же температуре изменяется сравнительно мало. [c.242]

Холланд и Линденмейер установили две важные закономерности. Во-первых, ширина и длина слоя увеличиваются пропорционально продолжительности роста в первой степени. Таким образом, исключается возможность того, что скорость роста кристалла определяется диффузионными процессами, так как в этом случае порядок по времени должен быть ниже первого. Во-.вторых, скорость роста зависит от степени переохлаждения таким образом, как это предсказывает уравнение (16) (рис. 44). Отсюда следует вывод, что рост кристалла в этих двух направлениях определяется процессом вторичного зародышеобразования. [c.123]

Приведенные в настоящем сообщении экспериментальные данные позволяют изложить некоторые соображения о фазообразо-вании и структуре отдельных фаз в исследуемых системах. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что образование фаз в двух- и трехкомпонентных системах (за исключением ТЮг—х5ЬгОз) протекает с заметной скоростью уже при 700—800° С. Размеры кристаллов образовавшейся фазы примерно на порядок превосходят размеры кристаллов исходных компонентов. По-видимому, в исследоЕГанном случае рост кристаллов фазы происходит в основном за счет поверхностной диффузии. Количество же кристаллов определяется числом зародышей, образующихся при данной температуре. Скорее всего, зародыши образуются на границе кристалликов исходных компонентов и вследствие высокого коэффициента поверхностной диффузии происходит быстрый рост кристаллита новой фазы. Этот процесс заканчивается по мере выравнивания градиента концентраций и исчерпания одного из компонентов. При повышении температуры зародыши фазы образуются уже в другом месте, что приводит к увеличению количества образовавшейся фазы. [c.12]

А. А. Берлин при изучении трехмерных полимеров олигоэфира,крилатов отметил [135], что механическая прочность реальных густосшитых олигомерных сеток на несколько порядков ниже расчетных значений, определенных на основе представлений об однородных непрерывных сетках. Анализируя этот факт, он указал, что трехмерная полимеризация олигоэфиров (ОЭА) уже на ранних стадиях не является гомогенным процессом и характеризуется различными скоростями в локальных структурных областях и усредненном объеме. К числу фактов, которые не укладываются в рамки традиционных представлений о гомогенной радикальной полимеризации виниловых мономеров, относятся аномально высокие константы скорости роста цепи для тетрафункциональных ОЗА и зависимость константы скорости роста от молекулярной массы олигомера, возрастание начальной скорости полимеризации ОЭА при введении в состав молекул олигомера ароматических ядер или полярных групп и т. д. 135]. Эти наблюдения находят объяснение при учете ассоциативных образований, существующих в олигомерных жидкостях и подобных надмолекулярным образованиям типа жидких кристаллов. Если время жизни (продолжительность структурной релаксации) ассоциата Ха больше, чем продолжительность существования активного центра при полимеризации т, то ближний порядок жидкости при этом фиксируется в твердом полимере. Экспериментально показано, что Ха —10- с , а х л 10 , с [135], т. е. что Та Т. [c.69]

Процесс образования и роста осадков является весьма сложным. Условия формирования осадков — температура, концентрация осаждаемого вещества, осадителя и посторонних солей в растворе, порядок сливания растворов, перемешивание раствора, продолжительность осаждения и т. д. — оказывают большое влияние на размер, форму и чистоту осадка. Особенно большое значение при этом имеет химическая природа осадка. Одни и те же малорастворимые соединения, например Ва304 и Mg(OH)2 в зависимости от условий могут быть получены в виде хорошо сформированных кристаллов или в аморфной форме. Во многих случаях малорастворимые соединения склонны к образованию коллоидных растворов, например 51 (ОН) 4, НЬ(ОН) и многие малорастворимые сульфиды. Поэтому в аналитической химии в зависимости от целей проведения данной реакции оСа-ждения следует очень осторожно и вдумчиво относиться к выбору условий осаждения. [c.40]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология