Скорость создания роста пересыщения

Для получения высокодисперсных систем необходимо создание высокого пересыщения при ограниченной скорости роста образовавшихся частиц. Это может быть осуществлено для труднорастворимых веществ, для которых уже небольшие концентрации отвечают значительному пересыщению. Наиболее высокодисперсные системы образуются при смешении сравнительно высококонцентрированного раствора одного вещества с очень разбавленным раствором другого, с которым первое вещество образует труднорастворимое соединение. Высокая концентрация первого вещества обеспечивает высокое пересыщение и большую скорость возникновения зародышей, тогда как малая концентрация второго ограничивает скорость роста образовавшихся зародышей вследствие медленности диффузии из разбавленного раствора. [c.136]

Рассмотрим процесс непрерывной кристаллизации в аппарате, куда поступает исходный раствор не содержащий затравки. В результате удаления некоторого объема растворителя 1/р и создания постоянного пересыщения т происходит образование N зародышей критического размера г и дальнейший их рост с линейной скоростью, зависящей от со и текущего радиуса кристалла г. [c.149]

Создание необходимого пересыщения в том или ином конкретном растворителе основывается на знании температурной зависимости растворимости вещества, выборе участка этой функциональной зависимости с нужными ТКР и значениями растворимости при температурах, соответствующих условиям растворения и роста. Однако набор перечисленных факторов не является еще достаточным для создания условий, обеспечивающих выращивание кристаллов нужного качества. Необходим учет ряда кинетических зависимостей, характеризующих, например, зависимость скорости роста по определенным кристаллографическим направлениям от термобарических параметров, химического состава кристаллизационной среды, отношения величины растущей поверхности к поверхности растворения и т. п. [c.33]

Наиболее крупные кристаллы образуются при невысокой скорости циркуляции (VF=0.3 м/сек.) и медленном охлаждении раствора (0 = =0.08 град./мин.), т. е. при низком пересыщении. В этих условиях в начальный момент кристаллизации образуется сравнительно небольшое количество зародышей, которые многократно проходя через область создания пересыщения, значительно увеличивают свои размеры. При той же скорости циркуляции, но резком охлаждении раствора (0 = = 1.33 град./мин.) процесс протекает при значительно более высоком пересыщении 1 ], т. е. в условиях, когда скорость образования центров кристаллизации начинает обгонять скорость их роста. При этом уже в первые периоды кристаллизации возникает огромное количество зародышевых кристаллов, число которых непрерывно увеличивается в ходе процесса, что и приводит к образованию мелкокристаллического продукта (d p= =0.25-0.27 мм). [c.218]

При совместном решении уравнений (31) и (32) в условиях постоянства площади роста кристаллов Р константы скорости кристаллизации к и скорости создания пересыщения А можно получить выражение, описывающее изменение количества избыточного вещества с течением времени т [c.58]

Знание константы скорости роста кристаллов имеет большую ценность для управления процессом кристаллизации, так как дает возможность производить расчет допустимой скорости создания пересыщения, а следовательно, и производительности аппаратуры. [c.63]

Подставляя полученное выражение в уравнение (54), нетрудно определить закон изменения скорости создания пересыщения с течением времени, который необходимо соблюдать при периодической кристаллизации для обеспечения роста кристаллов в условиях постоянного перет [c.100]

Пересыщение системы играет при образовании дисперсной фазы решающую роль. При этом первой, термодинамически наиболее твердой и требующей наибольшего пересыщения стадией является образование зародышей. Рост образовавшихся зародышей идет при меньшем пересыщении. Поэтому образование зародышей всегда сопровождается их быстрым ростом и быстрым падением пересыщения. Весь процесс имеет существенно необратимый лавинообразный характер. Скорость процесса в целом и дисперсность получающегося вещества зависят прежде всего от скорости образования зародышей, а следовательно, от степени пересыщения системы. А так как рост образовавшихся зародышей приводит к быстрому падению пересыщения, то скорость образования зародышей тем выше, чем выше скорость создания пересыщения системы. [c.8]

Выращивание кристаллов из растворов производят путем кристаллизации на заранее полученных зародышах или осколках кристаллов. Кристалл при этом растет медленнее и будет тем совершеннее, чем меньше величина пересыщения. Линейная скорость роста не должна превышать 1—2 мм за сутки (это соответствует построению около 100 плоскостей в секунду). Предпочтительно работать при повышенных температурах, так как при этом меньше вязкость раствора и выше скорость диффузии. При кристаллизации из неподвижного раствора следует позаботиться о создании условий для чрезвычайно медленного охлаждения пересыщенного раствора (хорошая теплоизоляция) или о поддержании постоянной температуры при одновременном медленном испарении растворителя. Процесс можно проводить в сосуде [c.134]

Таким образом, для поддержания постоянного пересыщения скорость его создания необходимо изменять с течением времени по мере увеличения общей поверхности кристаллов Р. Последняя складывается из поверхности затравочных (Т ) и вновь образующихся (/ "2) кристаллов. Если принять, что форма и скорость роста кристаллов не зависят от их размера, то [c.99]

С целью проверки возможности применения уравнения (2.49) в условиях контактной кристаллизации проводились исследования эффективности кристаллизационного разделения эвтектикообразующей смеси трех изомеров при выделении одного из них в качестве целевого [24]. Разделение осуществлялось в аппарате с мешалкой при непосредственном контакте расплава и хладагента (воды). Скорость создания концентрационного пересыщения, а следовательно, и скорость роста кристаллов варьировали путем изменения расхода хладагента и его температуры. По достижении определенной температуры смеси подачу хладагента прекращали, образовавшуюся суспензию сливали на вакуум-воронку. После просушки кристаллов определяли их массу и точку кристаллизации. В результате обработки экспериментальных данных (рис. 2.17) было получено уравнение для [c.105]

Скорость образования зародышей сажевых частиц в очень сильной степени зависит от степени пересыщения. А так как рост образовавшихся зародышей идет очень быстро и приводит, благодаря сннжонию концентрации углеводорода, к быстром снижению пересыщения, то суммарная скорость образовании зародышей должна в очень сильной мере зависетг, от скорости создания пересыщения, т. е. от скорости пад рева углеводорода. [c.63]

Соотношения (14,2,3,4) и (14,2,3,5) не учитывают многих физико-химических явлений, сопутствующих протеканию массовой кристаллизации (в частности, влияния флуктуаций скорости роста кристаллов). Специально прокомментируем роль температуры в процессе массовой кристаллизации. При кристаллизации основными теплообменными факторами, влияющими на процесс, являются тетиюта (положительная) образова-ши решетки, отрицательная теплота сольвататщи и теплота, поступаюшая извне (через теплообменник). Первые два фактора, влияющие на кинетику роста частиц, действуют в противоположных направлениях и могут приводить как к тепловыделению при кристаллизации, так и к поглощению тепла, В промышленной практике часто используют изогидрическую кристаллизацию, при которой для создания необходимого пересыщения исходный насыщенный раствор охлаждают, т, е. влияют на пересыщение через функцию С (7) (см. рис. 14.2.2.2)), Эго особенно эффективно, когда растворимость кристаллов достаточно сильно зависит от тем- [c.336]

Из полученных данных следует, что, несмотря на разбавление растворов зародышевыми суспензиями и соответствующее уменьшение пересыщения, добавление зародышей в 2—8 раз сокращает время достижения максимальной скорости рекристаллизации. Однако зародыши прежде всего влияют на скорость кристаллизации. Об этом свидетельствует факт увеличения в размере самих затравочных кристаллов в процессе кристаллизации. Кроме того, влияние зародышевой суспензии более резко сказывается, когда пересыщение достигается путем медленного сливания растворов, т. е. когда скорость роста соизл1ернма со скоростью создания пересыщения. При мгновенном сливании растворов скорость нарастания пересыщения превышает скорость роста каждого кристалла и в объеме раствора образуются новые центры и новые [c.34]

Процесс кристаллизации из раствора в общем случае определяется степенью пересыщения и соотношением скоростей создания пересыщения и кристаллизации. В условиях синтеза эмульсий имеет место в начальный период и сильное пересыщение, и большая скорость образования кристаллов,— поэтому подбор нужного сочетания условий проведения процесса представляет особую трудность. В двух крайних случаях кристаллизационный процесс может происходить или за счет созданного при эмульсификации (в результате реакции двойного обмена Ag -f Hal -v AgHal) пересыщения и дальнейшего роста эмульсионных зерен по Оствальду, или за счет постепенного введения в реакционную смесь реагирующих веществ. На практике протекают всегда оба процесса одновременно, один из них может являться лишь преобладающим. [c.282]

Обращает на себя внимание наличие локальных минимума и максимума на зависимости и = в режимах кристаллизации при средних и низких пересыщениях (см. рис. 126). Эти аномалии скорости роста были зафиксированы в случае, когда толщина металлического слоя превышала определенную величину. Данный эффект отмечается как при статистической обработке всего ансамбля кристаллов, так и с использованием методики создания в алмазах искусственной зонарности при кратковременных возмущениях теплового режима в камере роста. [c.366]

Эта теория в качественных выводах достаточно хорошо подтверждается экспериментальными данными. Так, она аглядно объясняет стремление кристаллов покрываться плоскими, а ие кривыми поверхностями сам факт роста кристаллов в виде многогранников свидетельствует о значительном отличии линейных скоростей роста отдельных граней. Кроме того, задолго до создания законченной теории послойного роста опытным путем было обнаружено [169, 170], что кристалл в пересыщенном растворе растет не плавно, а скачками, т. е. после некоторой (иногда продолжительной) остановки наблюдается быстрое отложение вешества на грани в виде прирастающего слоя со строго параллельным расположением частиц, который сразу покрывает всю грань или большую ее часть. Некоторые исследователи [93, 171 — 174] смогли пронаблюдать слоистый рост кристаллов, причем для гетерополярных веществ зарождение каждого нового слоя начиналось из углов грани. [c.89]

Одной из очень интересных морфологических форм углерода являются графитовые нитевидные кристаллы (усы), впервые полученные Бэконом [9] в электрической дуге. Нитевидные кристаллы разных веществ привлекают внимание исследователей ввиду их удивительной прочности, приближающейся к теоретической [29], и связанными с этим перспективами практического использования [30]. Основным способом получения графитовых нитевидных кристаллов является метод пиролиза из различных газов [23, 31—33]. Весьма перспективным методом получения графитовых усов, примененным в работе [33], является лучистый (радиационный) нагрев. В качестве источника нагрева использовалась установка радиационного нагрева на основе ксеноновой лампы высокого давления [34] и инфракрасный лазер непрерывного действия с длиной волны 10,6 мкм. Нитевидные кристаллы были получены из различных газов как нри стапионарном, так и при импульсном нагреве. Было обнаружено, что создание периодических импульсов пересыщения способствует росту графитовых усов. Скорость роста графитовых усов значительно превышает скорость роста пироуглерода, что связано с ориентацией базисных плоскостей углерода вдоль направления роста. Всякие неоднородности подложки способствуют росту на них нитевидных кристаллов. При использовании импульсного пересыщения нитевидные кристаллы, выращенные па металлической подложке, не имели включеншт, но форма их была самой разнообразной. Следует отметить, что нри вискеризации непрерывных углеродных волокон был обнаружен помимо графита и альфа-карбин [33]. Графитовые нитевидные кристаллы имели очень высокую прочность. Так, прочность на разрыв графитовых усов диаметром 0,1 м.км составляла 1500 кг мм . [c.27]

Тетрафторид урана осаждается в виде осадка кристаллогидратов. На процесс образования и роста кристаллов тетрафтор1зда урана влияют многие факторы. По современным представлениям, вещество осаждается вследствие образования термодинамически неустойчивых пересыщенных растворов. При этом большинство осадков обладает аморфной или скрытокристаллической структурой. Это объясняется большой скоростью ионных реакций и высокой степенью пересыщения, возникающего в результате значительного превышения исходных концентраций по сравнению с равновесными. Степень пересыщения характеризуется избыточной свободной энергией системы, которая расходуется на создание границы раздела фаз. От степени пересыщения зависит размер зародышей с увеличением пересыщения размеры зародышей уменьшаются. В менее пересыщенных растворах кристаллизация возможна лишь на вносимых извне затравках . [c.283]