Нуклеация, центр

В наиболее простом, значительно идеализированном предположении об одинаковом размере всех получающихся при вторичной нуклеации центров, равном размеру зародышей гомогенной нуклеации, оказывается возможным полагать, что в начальный момент периодической кристаллизации практически мгновенно появляется некоторое число зародышей гомогенной нуклеации, а затем число возникающих вторичных центров кристаллизации такого же размера можно принять пропорциональным общему числу имеющихся в каждый момент кристаллов. Проведенные оценки [8] возможных видов кривых р(г, т) позволяют заключить, что вторичная нуклеация растягивает кривую распределения кристаллов по размерам по сравнению со случаем только гомогенного образования зародышей. В некоторых простых случаях возможен непосредственный анализ периодического процесса без использования уравнения сплошности в пространстве размеров в его явном виде. [c.158]

Формирование отдельного кристалла имеет две последовательные стадии образование (возникновение) зародыша твердой фазы (нуклеация) и его последующий рост. Такая последовательность справедлива применительно к индивидуальному кристаллу, но в процессе массовой кристаллизации зарождение центров и рост уже существующих кристаллов происходят одновременно по всему объему кристаллизующегося раствора. [c.149]

Проникновение зависит от изменений поверхностного натяжения и краевого угла. Экспериментальные данные 15] показывают, что изменения максимального размера центра парообразования в зависимости от состава могут быть значительны. Иэ табл. 1 видно, как изменяется рассчитанный размер центра парообразования при начале кипения на поверхности с никелевым покрытием для системы этанол — вода. Из данных, приведенных в таблице, следует, что изменение в составе смеси, в частности, когда один из компонентов — вода, может значительно увеличить перегрев, необходимый для возникновения и поддержания парообразования, в основном в результате уменьшения краевого угла и, следовательно, максимального активного центра нуклеации. [c.414]

Избыток растворенного вещества VA (где V — объем растворителя, м АС — избыточная концентрация растворенного вещества по сравнению с равновесной для отходящего потока жидкости, кг/м растворителя) расходуется (снятие пересыщения) на образование новых кристаллов (нуклеация, зародышеобразование) и на рост уже возникших или введенных извне кристаллов. При совмещении процессов грануляции и кристаллизации происходят также образование новых центров грануляции за счет термического или механического разрушения гранул и рост гранул за счет закрепления выделившихся из капель раствора кристаллов на поверхности гранул, а также за счет их агломерации. Все про- [c.318]

Нуклеации спирали и -структуры наращиваются в обе стороны. На следующем этапе нуклеация спирали с центром на остатке 4 и нуклеация складчатого листа с центром на остатке 12 наращиваются в обоих направлениях до тех пор, пока значение средней склонности тетрапептида не упадет ниже 1,00. Правила не указывают точно, какой из остатков нарушающего тетрапептида следует включать соответственно в спираль и (3-структуру. По-видимому, целесообразно включать только остатки Н, Ь и I. Таким образом, спираль предсказывается для остатков 1—7, а (3-структура — для остатков 10—14. [c.145]

Ранее полученные результаты подтверждают, что менее половины всех частиц содержат нерастворимые ядра. По-видимому, эти ядра не являются активными центрами нуклеации, стимулирующими образование частиц стратосферного аэрозоля. Более вероятно, что нуклеация обусловлена растворимыми кристаллами сульфатов или частицы образуются из газовой фазы. [c.68]

О. Гетерогенная нуклеация. Неконденсирующиеся газовые пузыри или посторонние частицы, находящиеся в жидкости, вместе с заполненными газом или паром трещинами или внадинанн в поверхностях контейнеров, обычно образуют достаточно зародышей, действующих как центры парообразования. Присутствие растворенного газа в жидкости делает необходимым учет парциального давления газа, когда рассматривается механическое равновесие парового зародыша. Таким образом, уравнение (6) модифицируется к виду [c.366]

В условиях работы реальной аппаратуры вторичное образование мелких частиц — центров последующего роста кристаллов— обычно связывается с механическим отделением малых частичек от более крупных кристаллов. Образующиеся таким образом мелкие частички включаются в общий процесс роста кристаллов, что приводит к появлению второго максимума на кривой плотности распределения частиц по их размерам, если иметь в виду, что первичный, естественный максимум на этой кривой связан с гомогенной нуклеацией и нормальным ростом кристаллов. [c.155]

При наличии вторичной нуклеации число возникающих новых центров кристаллизации зависит не только от величины пересыщения раствора, но и от общего числа кристаллов в растворе, от их распределения по размерам, от относительной скорости движения кристаллов и поверхностей в аппарате, от величины этих поверхностей и от их геометрии. Экспериментальное определение зависимости вторичной нуклеации от такого рода многочисленных факторов, разумеется, представляет собой сложную задачу. [c.158]

Первый член в уравнении (31)— число микроскопических зародышей, второй — начальное число атермальных зародышей, присутствующих в системе при 1 = О, последний член — число макроскопических центров кристаллизации, которые удаляются из области г з в течение интервала времени (О-г ). Дифференцируя уравнение (31), получаем временную зависимость скорости нуклеации [c.15]

Наша задача — определение закона распределения случайной величины 0 (/ (О < 6п < О — Рга(О) где — случайный момент времени, когда система первый раз приходит в поглощающее состояние EJ . В исследованиях по кинетике нуклеации закон распределения /(О <С 6 < 1) обычно называется функцией распределения времени ожидания появления первого центра кристаллизации, которая равна вероятности возникновения хотя бы одного центра кристаллизации в интервале времени (О — Ь) [129]. Решение системы уравнений (77) находим методом операционного исчисления в соответствии с общей формулой решения конечного случайного процесса гибели и размножения с поглощающим состоянием [137, 138] [c.32]

При гетерогенной нуклеации в расплаве имеется несколько типов (р) ячеек, содержащих гетерогенные включения либо участки гетерогенностей одинаковой активности. Функция распределения времени ожидания появления первого центра кристаллизации такой негомогенной системы определяется следующим выражением [c.37]

Граф-схема двухбарьерного процесса образования центра кристаллизации в элементарной ячейке расплава и схема энергетических барьеров показаны на рис. 18. В соответствии с классическим рассмотрением задачи зависимость вероятности присоединения Kt) и отрыва ([Лг =КГ) атомов кластера при различных величинах энергетического барьера нуклеации определяется уравнениями типа (19) [581. [c.38]

Отметим, что наличие экстремума временной зависимости скорости зарождения центров кристаллизации для двухбарьерного процесса нуклеации невозможно. Это вытекает из следующих соображений. В момент времени i, не равный нулю и бес-конеч ности, скорость зарождения центров кристаллизации может быть равна стационарному значению в нестационарном процессе только при условии [c.41]

Таким образом, в данном случае начальная концентрация кластеров в системе, соответствующая стационарному процессу нуклеации, очень мала ( б), и тем меньше, чем больше энергетический барьер образования центра кристаллизации. С увеличением размера кластера г его концентрация С убывает по степенному закону С1 ли [c.49]

При указанных предположениях зависимость скорости за-зарождения центров кристаллизации от времени приблизительно подобна аналогичной зависимости двухбарьерного процесса нуклеации [c.54]

ЗАРОЖДЕНИЕ новой ФАЗЫ (зародышеобразование, нуклеация), процесс флуктуационного образования жизнеспособных центров выделения новой фазы при фазовых переходах первого рода Различают 3 н ф гомогенное (в объеме материнской фазы) и гетерогенное (на постороиинх частицах, пов-стях сосудов и др ) Закономерности 3 н ф и послед роста зародышей при кристалтизации, конденсации пара, кипении и расслаивании р-ров определяют строение образующихся дисперсных систем и должны учитываться при анализе условий протекания этих процессов в природе и технике [c.162]

Критич. зародыши образуются на активных центрах пов-сти электрода. Такими центрами м. б. поры в оксидной пленке, выходы винтовых дислокаций, вакансии, изломы на ступенях роста и др. энергетич. неоднородности пов-сти. Число активных центров, участвующих в процессе электрохим. нуклеации, возрастает с увеличением Г). Вокруг возникшего и растущего криста ша образуются зоны экранирования ( дворики роста ), в к-рых нуклеации не происходит. Радиус зон экранирования уменьшается с ростом л. Постепенно происходит исчерпание числа свободных активных центров и прекращение з ождения новых кристаллов, наступает насыщение. Адсорбция примесей из р-ра на электроде снижает число активных центров и, соотв., общее число зародышей. Стадия зарождения кристаллов определяет в конечном итоге осн. физ.-мех. св-ва гальванич. покрытий, в т. ч. их пористость. [c.430]

Наиболее представительна по числу низкоэнергетических конформаций группа А. В ней находится глобальная структура а-эндорфина (A ), а также незначительно уступающие ей по энергии структуры A4 ( / ощ = = 1,0 ккал/моль), А5 (1,7), А2, Аб(4,4) и А7 (4,7). Все конформации этой группы в центре, на участке Thr - Thr , имеют а-спираль протяженностью около двух витков. По обе стороны спирали основные цепи дипептидов Met - Thi и Thr - Рго приобретают развернутые формы. Конформации А отличаются друг от друга ориентациями N-концевого участка Туг - Met , для которого выгодными оказываются почти все предпочтительные конформации молекулы Met-энкефалина (сравните табл. III.22 и Ш.21), и положениями С-концевого участка. Таким образом, характерной особенностью структурных вариантов группы А является наличие жесткой нуклеации в центральной части молекулы при сравнительно лабильных N- и С-концевых фрагментах. В глобальной структуре а-эндорфина (А]) энкефалиновый участок последовательности, сохраняя все свои выгодные внутренние контакты, эффективно взаимодействует с остальной частью молекулы (-18,0 ккал/моль). То же относится и к фрагменту Leu " - Val - Thr , энергия взаимодействия которого с Туг - Рго составляет около -8,0 ккал/моль. Существенную роль в стабилизации пространственной структуры а-эндорфина играют боковые цепи остатков Glu и Lys , находящиеся в середине последовательности и взаимодействующие одновременно с удаленными остатками на обоих концах цепи. Гидрофобная часть боковой цепи Glu эффективно взаимодействует как с предшествующими остатками Туг (-3,0 ккал/моль), Phe (-1,5), Met (-3,0), так и с последующими Gin" ( ,5), Thr (-1,6), Val (-3,3). Сближенной с обоими концами последовательности оказывается также боковая цепь Lys , вызывая при этом, как и Glu, незначительную дестабилизацию за счет взаимодействия с одноименно заряженным остатком Туг. Большая протяженность, высокая лабильность и наличие противоположных зарядов у боковых цепей позволяет остаткам Glu и Lys приблизительно с равным успехом играть цементирующую роль при [c.355]

Первый этап заключается в нахождении центров инициации. Для инициации спирали необходимо наличие гексапептида, содержащего четыре спиралеобразующих остатка И или Н (Т" эквивалентно половине Ь ), а также не более одного прерывания спирали Ь или В . Четыре таких пептида, определяющие две нуклеации, показаны на рис. 6.2. Точно так же инициация -структуры [c.143]

Образование зародышей может быть спонтанным (гомогенная нуклеа-ция) и индуцированным (гетерогенная нуклеация). При гомогенной нуклеа-ции зародьпп появляется в результате скопления около одного центра группы ионов или ионных пар (под действием химических сил). При гетерогенной нуклеации ионы собираются вокруг посторонней твердой частицы (затравки, например пылинки) при этом ионы (или ионные пары) диффундируют к поверхности затравки и адсорбируются на ней. На практике имеет место гетерогенная нуклеация, поскольку в растворе всегда достаточно посторонних твердых частиц. К сожалению, основные теоретические положения относягся к спонтанной нуклеации. [c.10]

При более точном описании кинетики фазовых переходов необходимо принимать во внимание взаимное подавление роста соседних растущих центров. Эта проблема рассмотрена в работах Джонсона и Мела [20], Аврами [21] и Ивенса [22] с использованием весьма сходных методов [23]. Во всех этих работах было принято, что при подавлении рост центров не замедляется, а прекращается вообще. Математический анализ основан на замене реальной системы некоторым ее гипотетическим аналогом, в котором нуклеация может происходить во всем объеме системы. Это подразумевает существование фиктивных [c.223]

При Синтезе цеолита У применяются высокощелочные аморфные затравки, составы которых попадают в область кристаллизации низкокремнеземного фожазита — цеолита X. Эрионит не имеет структурного аналога, который кристаллизовался бы в условиях повышенной щелочности, и при выборе состава затравок мы руководствовались предположением, что центрами нуклеации могут стать отдельные алюмосиликатвше элементы или узлы будущей кристаллической ячейки, общие для эрионита и некоторых других цеолитов. Гексагональные призмы, характерные для структуры эрионита, входят также в решетки шабазита, фожазита и цеолита Ь канкринитовые полиэдры — общий элемент структуры цеолитов Ь и эрионита. Поэтому при осаждении аморфных затравок для синтеза эрионита мы подбирали щелочные алюмосиликатные составы, которые кристаллизовались бы в поле цеолита Ь или фоя азита. Составы актив- [c.18]

Настоящая книга посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию кинетики начальной стадии образования зародышей в объемных образцах расплавов и растворов веществ, обладающих большой линейной скоростью роста спонтанно возникающих центров твердой фазы. К таким веществам относится большинство элементарных, бинарных и тройных соединений полупроводников и диэлектриков, которые в виде крупных монокристаллов выращиваются не только в лабораториях, но и в широких промышленных масштабах. Процесс образования центров кристаллизации в расплавах указанных веществ обычно разделяется на два этапа индукционный период метастабидьного переохлажденного состояния до возникновения первого центра кристаллизации и период динамической нуклеации, протекающий с большой скоростью в присутствии уже возникшей твердой фазы. Анализ результатов исследования второй стадии значительно затрудняется так как возрастает число факторов и побочных явлений, изме няющих кинетику процесса кристаллизации. Изучение же кинетики начальной стадии требует развития и использования статистических методов исследования и обработки экспериментальных данных, поскольку образование центров кристаллизации, как гомогенное, так и гетерогенное, является случайным процессом во времени и в пространстве. [c.4]

Зарождение центров кристаллизации, протекающее в трещинах, вогнутостях, ступенях и других дефектах шероховатой поверхности, характеризуется более низким значением энергетического барьера, чем на плоской поверхности подложки (рис. 3) И, 6—9, 18, 1р0]. Работа образования зародышей на посторонних включениях сферической формы также лоншкает-ся по сравнению с гомогенной нуклеацией и зависит от размера и физической природы включений 192, 94, 101]. [c.8]

Скорость атермальной нуклеации возникает вследствие дифференцирования объема ij , уменьшающегося при охлаж дении расплава. Этот механизм заключается в образовании центров кристаллизации из дозародышей при постоянной функции распределения / вследствие снижения потенциального барьера нуклеации и уменьшения размера критического зародыша вследствие понижения температуры расплава. [c.16]

На графике временной зависимости скорости нуклеации период нестационарности соответствует времени, при котором площадь /ст-Тн равна площади (/ т — / ( )) i Г (рис. 10, б). На графике временной зависимости числа центров кристаллизации период нестационарности равен отрезку, отсекаемому на оси абсцисс асимптотой N — — Тн)- (рис. 11). Для аналитической зависимости I(t) типа уравнения (40) за время нестационарности скорость нуклеации достигает значения (1 — —е )/ст,т.е.яу66,6 % уровня стационарной скорости нуклеации. [c.18]

Формальный анализ потока моментов зарождения центров кристаллизации для стационарного и некоторых случаев нестационарного процесса нуклеации проведен в работах Тошева с соавторами [127—129], в ряде наших работ по стохастическим процессам кристаллизации [106, 107, 130, 131] и в работах Скрипова с соавторами [22, 124, 150]. [c.33]

Рис. 19. Граф-схема трехбарьерного процесса нуклеации (/), форма энергетического барьера AG i) (//), функция распределения временя ожидания появления первого центра кристаллизации F t) (III) и временная зависимость скорости нуклеации I(t) IV).

Анализ кинетических закономерностей двух- и трехбарьерного процесса нуклеации достаточно ясно показывает, что поведение системы с течением времени в значительной мере определяется формой энергетического барьера при образовании центра кристаллизации и начальным состоянием процесса. Для многобарьерных процессов нуклеации такой анализ провести труднее, поскольку число микробарьеров достигает 100— 500. Рассмотрим поэтому простейшие варианты формы энергетического барьера, позволяющие сделать качественные выводы [c.50]

Таким образом, наш подход к рассмотрению кинетики нуклеации с учетом всех допуш бний, принимаемых в классической теории, в принципе должен дать те же результаты, поскольку физической моделью процесса, принятой нами, является теория гетерофазных флуктуаций Френкеля [29]. Однако более корректная постановка задачи, другая методика решения и учет неравновесных начальных условий позволяют получить некоторые новые данные, а также в ряде случаев провести более четкий и простой анализ, допускаюш ий возможность дальнейшей разработки проблемы. Выведенные в стохастической теории нуклеации выражения временной зависимости скорости зарождения центров кристаллизации имеют более обш ий вид по сравнению с классической теорией, так как допускают существование зависимости I t) в виде монотонно убывающей функции, экстремальной функции и монотонно возрастающей функции, не равной нулю в начале процесса [154, 155]. [c.54]

Точное определение характеристик нестационарного процесса нуклеации в зависимости от начального состояния процесса и формы энергетического барьера нуклеации имеет большое значение для дальнейшего развития теории многобарьерных процессов нуклеации. В частности, как показано в 4, вид временной зависимости скорости зарождения центров кристаллизации и длительность периодов нестационарности оказывают существенное влияние на вероятность образования метастабильных кристаллических модификаций из расплавов и растворов. [c.55]

Используя общие выражения периода нестационарности и скорости многобарьерного процесса нуклеации, покажем, каким образом период нестационарности определяется из функции распределения времени ожидания появления первого центра кристаллизации. Из выражений (45) и (87) следует [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология