Кристаллизация кинетика

Одним из основных вопросов, решаемых при расчете кристаллизаторов, является описание кинетики кристаллизации, состоящей из стадий создания пересыщения, -образований зародышей и роста кристаллов. Она также зависит от перекристаллизации осадка, коалесценции и дробления кристаллов в результате столкновения между собой и со стенками аппарата. На кинетику массовой кристаллизации существенно влияют температура, степень пересыщения раствора, перемешивание, наличие примесей, физикохимические свойства раствора, конструкция аппарата и т. д. Детальное описание явлений и факторов, сопровождающих процессы массовой кристаллизации из растворов и газовых смесей, дано в монографии [17]. Важное значение имеет также описание условий равновесия между сосуществующими фазами (твердое вещество—жидкость, твердое вещество—газ (пар)). На основании условий фазового равновесия в первом приближении возможен выбор необходимого растворителя для процессов кристаллизации, а также перекристаллизации. [c.90]

Известно, что кристаллизация из растворов включает в себя две основные стадии образование кристаллических зародышей и их дальнейший рост, взаимодействие между собой и с маточным раство-,ром. Соответственно, кинетика кристаллизации характеризуется двумя величинами скоростью образования зародышей и скоростью роста кристаллов. В зависимости от свойств веществ, условий проведения процесса и требований к конечному продукту обе или одна из этих стадий могут оказаться лимитирующими. [c.145]

В ходе изотермической кристаллизации наблюдают и записывают значения уровня мениска ртути в дилатометре (/г) через каждые 5 мин (/). Полученные результаты вносят в таблицу. На основании полученных данных строят изотерму кристаллизации в координатах h — t. На рис. VI. 27 приведена характерная дилатометрическая кривая, из которой видно, что после некоторого индукционного периода т начинается кристаллизация. Кинетика кристаллизации описывается 8-образной кривой. Быстрое опускание мениска ртути в начальный момент обусловлено тем, что дилатометр из печи помещают в среду с более низкой температурой это изменение высоты столбика ртути в расчетах не учитывается. [c.197]

Таким образом, читатель найдет в книге двух авторов изложение фундаментальных проблем кристаллизации на двух уровнях , что несомненно расширяет сферу действия этой книги. Здесь рассматриваются термодинамические движущие силы кристаллизации, дефекты кристаллов, зарождение кристаллов, строение поверхностей кристаллов в равновесии и в процессе кристаллизации, кинетика процессов на этой поверхности и в объемах прилегающих к ней фаз, термодинамически равновесное и неравновесное распределение примесей, образование форм роста кристаллов и их устойчивость, возникновение дефектов при росте монокристаллов. Все эти вопросы обсуждаются на основе как теоретических, так и, в несколько меньшей мере, экспериментальных результатов. [c.6]

Вернемся к процессу застудневания с локальной кристаллизацией. Кинетика перехода от текучего раствора к практически нетекучей системе может быть передана [c.46]

Итак, при сравнительно умеренных скоростях перемешивания раствора, характерных для массовой кристаллизации, кинетику роста кристаллов и будет определять, по-видимому, скорость диффузии. Кинетика роста будет зависеть от скорости самого акта кристаллизации только лишь для веществ, кристаллохимическая стадия которых протекает очень медленно (в случае сильной гидратации ионов) или при особо энергичном перемешивании раствора [89, 145, 166]. [c.96]

Направление научных исследований неорганическая, органическая, биологическая, физическая и пищевая химия, радиохимия изучение катализа и катализаторов, кристаллизации, кинетики химических реакций, свойств различных материалов проблемы коррозии. [c.335]

Для вулканизатов полиизопрена влияние микроструктуры на кинетику кристаллизации не всегда однозначно. Для редких сеток скорости кристаллизации очень высоки и небольшие различия в микроструктуре (в пределах 10%) практически не влияют на скорость кристаллизации полимеров, в то время кай для частых [c.204]

Если для рассмотренных выше процессов массообменные математические описания приведены в ряде литературных источников, то корректные методы расчета процессов роста твердых частиц в растворе только разрабатываются, хотя такие процессы (кристаллизация, полимеризация) имеют большое техническое значение. Проиллюстрируем ниже оригинальный подход к расчету этих процессов, в котором использованы уравнения балансов, а также функция распределения твердых частиц по размерам. Определяя параметры, характеризующие эту функцию, и влияние на нее условий проведения процесса, можно рассчитать количество твердых частиц и их распределение. При этом, очевидно, решающее значение приобретают сведения о кинетике процесса. [c.91]

Возникновение новых фаз. Рассматривая кинетику гетерогенных процессов, мы до снх пор предполагали (хотя и не оговаривали этого), что между взаимодействующими фазами имеется поверхность раздела и что не происходит образования никакой новой фазы, В действительности так и бывает во многих практически встречающихся процессах, например при испарении жидкости или твердого вещества с поверхности, при кристаллизации растворенного вещества из насыщенного раствора на имеющихся уже кристаллах этого вещества, при конденсации пара на поверхности данной жидкости или твердого вещества. [c.489]

Исследование течения реакции во времени составляет содержание химической кинетики. Под кинетикой в широком смысле слова понимают учение о скоростях различных процессов — химических реакций, растворения, кристаллизации, парообразования и т. д. Мы будем рассматривать лишь химические процессы. [c.213]

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]

Каждый уровень рассмотренной иерархической структуры процесса кристаллизации характеризуется соответствующей формой математического описания. Основу описания явлений первого и второго уровней составляют феноменологические и статистические методы физико-химической кинетики и химической термодинамики (см. гл. 3). [c.12]

Анализ промежуточной кинетики представляет известные трудности, так как в этом случае пересыщение у поверхности кристалла устанавливается из соотношения между сопротивлениями внешнего диффузионного переноса и процесса собственно кристаллизации подведенного к поверхности вещества. В статистической теории образования двумерных кристаллов выводится следующая зависимость скорости роста от пересыщения в кинетической области процессов [c.176]

Информация, представленная в патентной литературе и опубликованная в статьях по вопросам исследования и конструктивного оформления процессов объемной кристаллизации, ограниченна и в основном дана для случаев, когда пересыщение в системе создается в результате смешения ПГС с хладоагентом. Публикации по химической объемной десублимации представлены в основном работами по исследованию кинетики [114—117]. [c.240]

В заключение параграфа рассмотрим статистические задачи, возникающие при определении параметров кристаллизации. Задача исследования кинетики кристаллизации сводится к установлению вида функций, входящих в математическую модель процесса кристаллизации, и определению численных значений их параметров. Из предыдущего параграфа можно было увидеть, что чаще всего искомая зависимость представлена в виде нелинейных дифференциальных уравнений вида [c.320]

Подобным же образом влияют эти эффекты и на образование пересыщенных растворов и переохлажденных жидкостей. Внесение затравки новой фазы или введение других частиц, которые могут служить центрами ее образования, всегда вызывает самопроизвольно протекающий переход в устойчивую форму (например, засахаривание сиропов и варенья). Самопроизвольное образование центров кристаллизации (и вообще центров выделения новой фазы) определяется вероятностью образования соответствующих сочетаний молекул или ионов и связано с явлениями флюктуации. (Кинетику этих процессов мы рассмотрим в 202). Работы 3. Я- Берестневой и В. А. Каргина показали, что и при образовании кристаллической фазы из раствора зародыши ее часто возникают первоначально в виде аморфных частиц, которые с большей или меньшей скоростью переходят в кристаллическое состояние. [c.361]

Таким образом, математическое описание процесса кристаллизации в качестве необходимых элементов должно включать описание явлений кинетики кристаллизации, гидродинамики фаз, фазового равновесия. [c.26]

Структурно-механическая прочность и устойчивость системы обусловливают степень упорядочения макромолекул в ассоциатах и ассоциатов между собой, влияя на вязкость системы (от которой, в свою очередь, зависит кинетика расслоения иа фазы), а также на процесс кристаллизации. [c.47]

Цеолит А кристаллизуется в интервале температур 25—150 °С, длительность кристаллизации составляет от 14 дней до 2,5 ч. Цеолит X кристаллизуется в интервале температур 25—120 °С с соответствующим изменением длительности кристаллизации. Кинетика кристаллизации цеолитов обсуждается в разд. И данной главы. Цеолит Р стабилен при более высоких температурах, и его образование наблюдалось в интервале температур 60—200 °С. Обычно при 200 °С II давлении насыщенных паров основными стабильными фазами являются цеолит Р, анальцим и гидросодалит или гидронозеан. [c.286]

Научным направлением работ Лаборатории гетерогенных равновесий, созданной и руководимой в течение 20 лет чл.-корр. АН СССР Н. А. То-роповым, является изучение фазовых равновесий в поликомпонентных силикатных и им подобных системах в широком диапазоне температур и концентраций. Изучению фазовых равновесий в системах сопутствует исследование и решение весьма широкого круга вопросов, таких как синтез новых соединений в виде П0.ЛИ- и монокристаллов и их твердых растворов с установлением последовательности их кристаллохимических превраш,ений (полиморфизм, изоморфизм, изоструктурность, изотипность), исследование процессов кристаллизации, кинетики и механизма кристаллообразования, определение взаимосвязи между строением, фазовым составом и свойствами вещества. Исследования лаборатории направлены на дальнейшее развитие общих положений физической химии, кристаллохимии, минералогии силикатов и их аналогов и составляют научную основу одного из разделов неорганического материаловедения. Кроме того, объекты исследования — силикаты, алюминаты, ниобаты, германаты р. з. э., кальция и стронция — являются составной частью керамических, лазерных, люминофорных и других материалов, поэтому результаты исследования представляют несомненный практический интерес для современной техники. Среди окисных соединений особое место занимают силикаты р. з. э. и их генетические разновидности. Это новый класс химических соединений, который систематически и всесторонне стал изучаться в Институте химии силикатов. [c.21]

В заключение необходимо отметить, что природа полученных пленок, т. е, образование зародышевых центров кристаллизации, кинетика роста, структура и свойства пленок подробно обсунчдаются в последующих разделах этой книги, поэтому здесь на этом останавливаться нецелесообразно. [c.462]

Характер осадка и условия его формирования во времени ири постоянной силе тока (или ири заданном потенциале) зависят не только от природы металла, но и от состава раствора и присутствующих в нем примесей. Примеси поверхностно-активных веществ, а также различных окислителей (например, растворенного кислорода) влияют на кинетику электровыделения металлов. В зависи-мостн от степени чистоты раствора и 1 рнроды примесей могут меняться характер роста кристаллов, число центров кристаллизации, возникаюнщх за единицу времени на единице поверхности катода, значение поляризации ири данно] г илотности тока, характер ее [c.455]

Первый путь состоит в том, что при выводе уравнений движения многофазной многокомпонентной среды типа (1.66) наряду с пространственными координатами х , х , з и временем Ь вводится еще одна независимая переменная — характерный размер включений или объем частицы V. Все зависимые переменные модели становятся функциями пяти аргументов х , х , х , I, V, а система уравнений движения дисперсной смеси типа (1.66) дополняется еще одним уравнением баланса относительно многомерной плотности распределения частиц по названным координатам р (х , а , I, у). Несмотря на некоторое усложнение математической модели, такой подход иногда (например, когда включения представляют твердые частицы) приводит к эффективному решению задачи. Примером может служить описание процессов массовой кристаллизации с учетом многофазности среды, фазовых превращений, кинетики роста кристаллов и зародышеобразова-нйя, распределения частиц по размерам и эффектов механического взаимодействия между ними [4]. [c.136]

Супрунов Н. А. Исследование кинетики кристаллизации в аппарате с мешалкой периодического действия и разработка метода расчета кристаллорастите-лей, как элементов кристаллизационной установки Автореф. дис.. ..канд. техн. наук. Иваново ИХТИ, 1974, 21 с. [c.243]

Маринин Л. К. Исследование кинетики кристаллизации из растворов в аппаратах с псевдоожиженным слоем и классифицированной выгрузкой продукта. Автореф. дис,. .. канд. техн. наук. М. МИХМ, 1976. [c.245]

Дислокационная теория росаа кристаллов из растворов [59]. Модель предыдущего раздела основана на предположении о том, что полную скорость диффузии определяет поверхностная диффузия модель удовлетворительным образом описывает кинетику роста кристаллов из газовой фазы в случае, когда градиент концентрации в объемной фазе можно считать пренебрежимо малым по сравнению с разностью концентрации в непосредственной близости от кристалла и равновесной концентрации. В случае, когда градиент концентрации в объемной фазе велик, процессом, определяющим полную скорость диффузии, является объемная диффузия. Этот случай, как правило, приходится рассматривать при кристаллизации из растворов (или из газовой фазы в присутствии инертного газа) [60]. [c.272]

В работах [103—105] была исследована кинетика процесса кристаллизации на основании вышеизложенной модели при условии, что л—1 и /Птах—максимальный размер кристалла. Эти предположения могут быть приняты в качестве первого приближения, но их уточнение было бы весьма желательно. Действительно, всегда существует некоторая вероятность того, что настоящий кристалл-лидер не окажется в пробе, отобранной для дисперсионного анализа возможна ошибка и в противоположную сторону, когда в качестве кристалла-лидера будет зафиксирован кристалл, выросший на случайной затравочной частице, находившейся в растворе или на стенке сосуда до начала кристаллизации. Уточнение величин /Итах и п требует дополнительной и1 формации. Для этой цели в работе [106] использовали функцию M t), которую нетрудно построить по экспериментальной кривой с(О, исходя из уравнения баланса кристаллизующегося вещества [c.301]

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]

Обратимся теперь к самой кинетике таких процессов. Рассмотрим, как протекают процессы при отсутствии готовых центров выделения новой фазы, например при замерзании воды, не содержащей таких загрязнений, которые могли бы служить центрами кристаллизации при СС или при температурах, немною более низких (рис. 166). В таком случае вода может быть охлаждена до этих температур без замерзания при более же глубоком охлаждении в ней начнут образовываться кристаллики сначала очень малых размеров, постепенно увеличивающиеся. По отношению к таким более крупным кристаллам вода является уже переохлажденной и начинает интенсивно на них кристаллизоваться это сопровождается более интенсивным выделением теплоты и приводит к повышению температуры до 0° С — температуры равновесия между водой и крупными кристаллами льда. После этого процесс протекает уже обычно при постоянной температуре с той или другой скоростью, определяемой скоростью отвода теплоты. [c.490]

Метод обращенной газовой хроматофафин (ОГХ) используется для определения температур фазовых переходов, степени кристалличности полимеров и термодинамических параметров взаимодействия полимер-растворитель , а также для исследования кинетики кристаллизации из расплава [1,2]. Знание аналогичных характеристик для волокнообразующих пеков, коксов и промежуточных карбонизующихся масс, образующихся в процессах пеко- и коксообразования, представляет научный и практический интерес [3]. [c.267]

Последующая стадия процесса — созревание суперфосфата, т. е. образование и кристаллизация монокальцийфосфата, происходит медленно и заканчивается лишь на складе (дозревание) при вылеживании суперфосфата в течение 6—25 сут. Малая скорость этой стадии объясняется замедленной диффузией фосфорной кислоты через образовавшуюся корку монокальцийфосфата, покрывающую зерна апатита, и крайне медленной кристаллизацией новой твердой фазы Са(Н2Р04)2-Н20. Оптимальный режим в реакционной камере определяется не только кинетикой реакций и диффузией кислот, ио и структурой образовавшихся кристаллов сульфата кальция, которая влияет на суммарную скорость процесса и качество суперфосфата. Ускорить диффузионные процессы и реакции (а) и (б) можно повышением начальной концентрации серной кислоты до онтпмалыюй и температуры. [c.146]

Сучков. Кинетика процесса массовой кристаллизации парафиновых углеводородов при озслаадении парафинового дистиллята 88 [c.142]

На основе диф зионной теории роста кристаллов рассяютрена кинетика кристаллизации парафиновых углеводородов при охлаждении парафинового дистиллята. Рост кристаллов парафина по длине кристаллизатора описывался системой дифференциальных уравнений, которая имела аналитическое решение. Значения отдельных параметров процесса определены исходя из свойств парафинового дистиллята и парафина применительно к проиышленноцу кристаллизатору. Расчеты по заданной программе выполнялись на ЭВИ "иинск-22". Установлены закономерности изменения по длине кристаллизатора толщины диффузионного слоя, поверхности кристаллов парафинов, коэффициента массообмена, пересыщения. Показано, что скорость роста существен- [c.151]

Для развития теории кинетики возникновения новой фазы большую роль сыграли экспериментальные и теоретические работы Там-мана, Френкеля, Данилова и др. Рассмотрим некоторые полуколи-чественные соотношения для кинетики кристаллизации жидкости. Скорость V образования кристаллического зародыша из переохлажденной (ниже температуры плавления) жидкости пропорциональна вероятности образования зародыша [c.378]

Краткий курс физической химии (1979) -- [ c.284 ]

Расчеты аппаратов кипящего слоя (1986) -- [ c.332 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (2002) -- [ c.296 ]

Кристаллизация полимеров (1966) -- [ c.214 , c.258 , c.272 ]

Физическая химия полимеров (1977) -- [ c.266 , c.269 ]

Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров (1976) -- [ c.326 ]

Переработка полимеров (1965) -- [ c.159 ]

Технология минеральных удобрений и солей (1956) -- [ c.41 ]

Кристаллические полиолефины Том 2 (1970) -- [ c.215 ]

Основы техники кристаллизации расплавов (1975) -- [ c.70 ]

Разрушение твердых полимеров (1971) -- [ c.20 ]

Кристаллизация из растворов в химической промышленности (1968) -- [ c.54 ]

Минеральные удобрения и соли (1987) -- [ c.46 ]

Кристаллизация полимеров (1968) -- [ c.78 , c.97 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 2 (1995) -- [ c.296 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология