Зародышеобразование природа

Рассмотрим теперь адсорбционное (в отсутствие коррозии или растворения) влияние среды и ПАВ на механические свойства компактного материала — моно- или поликристаллического либо аморфного твердого тела. Это явление было открыто П. А. Ребиндером на кристаллах кальцита (1928 г.) и получило название эффекта Ребиндера. Очень характерно его проявление на ряде пластичных металлов. Так, будучи весьма пластичными по своей природе, монокристаллы цинка под действием микронной ртутной пленки или же массивные цинковые пластины при нанесении капли жидкого галлия или ртути хрупко ломаются уже при очень малых нагрузках (рис. 6). По Ребиндеру, общее термодинамическое объяснение таких явлений состоит в резком понижении поверхностной энергии о и тем самым работы разрушения вследствие адсорбции из окружающей среды (или контакта с родственной жидкой фазой). Одной из наиболее универсальных и вместе с тем простых моделей, связывающих прочность материала Рс с величиной ст, служит схема Гриффитса, являющаяся по сути приложением теории зародышеобразования к решению вопроса об устойчивости трещины и устанавливающая пропорциональность Рс ст . [c.312]

Предполагая, что предэкспоненциальный множитель выражения (IV—38) определяется отношением числа молекул в единице объема метастабильной фазы Пц ко времени жизни критических зародышей проанализируем влияние природы фазового перехода на частоту зародышеобразования. [c.130]

Синтез пористых тел требует знания их текстуры и во многом определяется морфологией. В корпускулярных телах большая уд. пов-еть обеспечивается получением возможно меньших первичных частиц, что достигается оптимальным соотношением скоростей зародышеобразования и роста частиц (см. Зарождение новой фазы, Кристаллизация). Объем пор определяется плотностью упаковки частиц. Напр., в гелях плотность упаковки зависит от соотношения прочности скелета гидрогеля и разрушающих его поверхностных сил при образовании в процессе сушки менисков межмицеллярной жидкости. Сушка прочных состарившихся гелей сохраняет их рыхлую структуру и дает системы с большим объемом пор при сушке свежеобразованных гелей рыхлая структура разрушается и происходит переупаковка частиц под влиянием мощных капиллярных сил, в результате образуются тела с малым объемом пор. Размер пор регулируется размером частиц и плотностью их упаковки. В губчатых и кек-рых корпускулярных структурах образование пор достигается удалением одного или нескольких компонентов твердого тела при растворении (пористые стекла, скелетные катализаторы), дегидратацией гидроксидов или терморазложением солей (пористые оксиды разл. природы), частичным окислением (активные угли) и др. процессами. Текстура продукта определяется концентрацией и дисперсностью компонентов в исходном материа- [c.70]

Исследование кинетики кристаллизации полиэтилена и полиоксиметилена, диспергированных в полимерной среде, не способной к кристаллизации (ПЭ в ПММА и ПОМ в полиизобутилене), показало [449], что для исследованных несовместимых систем кристаллизация при охлаждении может проходить в двух температурных областях, отвечающих процессам кристаллизации на гетерогенных зародышах (что характерно для полимера в блоке) и на гомогенных зародышах. Конечный результат кристаллизации зависит от природы компонентов, степени дисперсности кристаллизующегося компонента, способа приготовления смеси, термической предыстории расплава. Кристаллизация ПЭ и ПОМ, находящегося в виде дисперсной фазы в несовместимой дисперсионной среде, происходит при более низких температурах, чем в блоке, вследствие гомогенного зародышеобразования. Однако при анализе кристаллизации не было учтено влияние дисперсионной среды на протекание процесса кристаллизации вблизи границы раздела и были даны только общие характеристики этого процесса. При кристаллизации сополимера формальдегида с диоксоланом в полимерной дисперсионной среде, совместимой с сополимером, следовало ожидать, что при наличии переходного диффузионного слоя кристаллизация переохлажденного расплава должна быть заторможенной или проходить при более низких температурах. Однако этого обнаружено не было. [c.234]

Параллельно с образованием зародышей из гомогенного пересыщенного раствора в реальных процессах кристаллизации наблюдается возникновение зародышей будущих кристаллов вследствие истирания (измельчения) кристаллов при их столкновениях друг с другом, со стенками аппарата или с лопастями механической мешалки. Такой процесс называют вторичным, гетерогенным зародышеобразованием он имеет не термодинамическую, а чисто механическую природу. [c.497]

В каждом случае контролирующим параметром является Р, пороговая степень полимеризации для зародышеобразования, которая связывает конечное число полученных частиц с растворимостью полимера, растворяющей способностью среды, концентрацией и природой стабилизатора. Однако форма соотношений весьма различна для диффузионных и равновесных моделей. Первые содержат среди параметров средний коэффициент диффузии и концентрацию мономера, которые не фигурируют в равновесных моделях. В последних главенствующую роль играет зависящий от молекулярной массы коэффициент распределения олигомеров между разбавителем и поверхностью или объемом частиц. [c.190]

Концентрация В +, природа электролита, состав сплава и другие условия могут сказываться на зародышеобразовании и иным путем — влиянием на обратимость реакции ионизации (3.14.1). Появление необратимости в (3.14.1) ведет к тому, что элемент (3.9) теряет обратимость, а его электродвижущая сила снижается от АЕ до АЕ—е [c.122]

Природа и свойства пересыщенных растворов предопределяют ход образования осадка, поэтому знание тонкой структуры растворов в метастабильном или лабильном состоянии имеет большое значение. В этой связи возникает ряд вопросов, требующих своего решения. Одним из них является вопрос о фазовом составе пересыщенных растворов. Он тесно связан с представлением о зародышеобразовании. В зависимости от взглядов на механизм возникновения новой фазы по-различному трактуется и природа пересыщенных растворов. [c.77]

Два параметра в уравнении (54), зависящие от природы подложки, у и , могут повысить скорость зародышеобразования, уменьшив А у. Это происходит тогда, когда у д - вклад дисперсионных сил в поверхностную свободную энергию - значительно больше, чем у , . [c.60]

Причины того, что дислокации расположены лишь в определенных направлениях, не вполне ясны. Предполагалось, однако, что расположение их может быть связано с природой субстрата, на котором происходит зародышеобразование. Поверхность субстрата может работать как матрица, передающая определенную структуру образующемуся на ней зародышу. Если, в частности, субстрат содержит винтовые дислокации на поверхности, они могут наследоваться зародышем. [c.247]

Было найдено также, что ири неизменной микроструктуре полимерного материала, размеры вторичных зерен сильно зависят от температуры термообработки (прессования), т. е. от предыстории расплава. Образцы поли-. -фенилен-изофталамида, спрессованные при 260—270, 300 и 320—330 °С, имеют микроструктуру, изображенную на рис. 11.39, а, б, в, соответственно. Для кристаллических полимеров влияние предыстории расплава на морфологию полимеров известно [78], оно связывается с различными механизмами зародышеобразования и. проявляется в изменении размеров кристаллических структур (сферолитов). В этом отношении поведение вторичных структурных элементов поли-ж-фениленизофталамида в аморфном состоянии при различных температурах прессования аналогично поведению ранее описанных кристаллических структур. Это подтверждает высказанное выше предположение о природе наблюдаемых морфологических структур образцов на основе аморфного поли-ж-фениленизофталамида. [c.97]

Размеры кристаллов цеолитов в ограниченных пределах можно варьировать путем изменения состава исходных алюмосиликатных смесей или силикаалюмогелей. Повышение щелочности гелей приводит не только к сокращению продолжительности их кристаллизации, но и к получению более мелких кристаллов. Этот эффект, как было уже отмечено, может быть объяснен интенсификацией процесса зародышеобразования в гелях с ростом концентрации щелочи. Однако регулирование размеров кристаллов путем изменения щелочности гелей не всегда применимо, поскольку вместе с изменением содержания щелочи в системе может измениться и сама природа кристаллизующихся фаз. [c.61]

Зависимость параметров зародышеобразования Ое и Go от химической природы полимера [c.47]

Проведен теоретический анализ зависимости энергетических параметров зародышеобразования и предэкспоненты в кинетическом уравнении для скорости кристаллизации полимеров из расплава от химической природы макромолекулы в рамках гипотезы регулярного складывания цепи. Предложена модификация метода построения универсальной кривой температурной зависимости скорости кристаллизации. [c.160]

Особенности фазового превращения в гетерогенных системах связаны с влиянием поверхности твердых тел на процесс зародышеобразования. Как правило, присутствие примеси твердой фазы ускоряет появление зародышей. Причем степень влияния тем больше, чем ближе примесь по своей природе, по строению кристаллической решетки к кристаллизующемуся веществу. Наиболее эффективно влияние частиц самого осаждаемого соединения. [c.53]

Присутствие примеси твердой фазы ускоряет фазовое превращение именно потому, что работа зародышеобразования на поверхности меньше, чем работа образования зародыша в объеме раствора [2]. Причины уменьшения работы зародышеобразования связаны с механизмом взаимодействия частиц примеси с кристаллизующимся веществом. Если частицами твердой фазы являются мельчайшие затравочные кристаллики, то работа образования центров кристаллизации сводится к возникновению на гранях этих кристаллов двухмерных зародышей. Мы пока исключаем из рассмотрения случай, когда присутствие в системе кристаллов инициирует появление новых зародышей. Это особый случай вторичного зародышеобразования, о котором речь пойдет ниже. Если же примеси твердой фазы отличаются по своей природе от основного соединения, уменьшение работы образования зародыша происходит в результате прямого взаимодействия поверхности твердых частиц с молекулами или ионами переходящего в твердую фазу соединения. [c.54]

Математическое описание гетерогенного зародышеобразования пока разработано крайне слабо. Зачастую оно относится к фазо-образованию в пересыщенных парах, а не в растворах. Правда, специфические для конденсации паров явления иногда используют для объяснения сущности гетерогенного образования зародышей в растворах. Например, для объяснения снижения работы зародышеобразования при переносе центра кристаллизации из объема на поверхность используются представления о зависимости удельной энергии на границе раздела от природы соприкасающихся фаз [2, 26]. По сути дела речь идет о явлении смачиваемости. Для случая зародышеобразования в растворах такое представление не совсем приемлемо, потому что ни краевых углов смачивания, ни самой картины смачивания мы здесь не наблюдаем. [c.55]

Действие электрических полей на зародышеобразование в растворах исследовалось Шубниковым [40, 41 ] и рядом других авторов [2, 42]. Исследовалось влияние как постоянного, так и переменного поля. Установлено, что эффективность действия электрических полей зависит от их частоты и напряженности. Механизм действия, судя по экспериментальным данным, многообразен. Суть его пока недостаточно ясна. Влияние полей зависит не только от природы растворенного вещества. Один из механизмов влияния поля связан с внесением в раствор мельчайших пылинок кристаллизуемого вещества. Поле играет роль своеобразного собирателя этих пылинок. [c.70]

На скорость зародышеобразования оказывают влияние также магнитные поля, радиоактивные и рентгеновские излучения [2[. Изучение комплекса влияний имеет двоякий смысл. С одной стороны, поля и излучения могут быть использованы для решения практических задач, скажем, для снятия устойчивых пересыщений в водных растворах труднорастворимых соединений с целью водоочистки. С другой стороны, исследование зависимости N от действия различных факторов служит одним из средств раскрытия природы пересыщенных растворов, механизма образования зародышей, элементарных актов перехода частиц из одной фазы в другую. [c.70]

Исследования деформационной кристаллизации ДЭВП, которые проводил Л<еллер [30, 31], показали, что зародыши кристаллизации, возникающие в растягиваемом расплаве, располагаются вдоль линии, группируясь в фибриллы, в отличие от точечных зародышей, рост которых приводит к образованию сферолитов. Это явление получило название фибриллярного зародышеобразования, при котором фибриллы располагаются параллельно направлению вытяжки. Кристаллиты растут в плоскости, перпендикулярной направлению вытяжки. Поэтому результирующая надмолекулярная структура имеет центральный стержень, образованный сильно вытянутыми фибриллярными зародышами, на котором перпендикулярно направлению вытяжки растут складчатые ламели. В целом образующаяся надмолекулярная структура сильно напоминает структуры, кристаллизующиеся при перемешивании из низкоконцентрированных растворов, отличаясь от них наличием большого числа межкристал-литных связей. Оказывается, природа и протяженность этих проходных молекул в основном и определяют механические характеристики закристаллизованного в таких условиях полимера. Морфологические детали структуры, полученной в условиях фибриллярного зародышеобразования, представлены на рис. 3.13. 4 [c.60]

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]

Гетерогенное зародышеобразование происходит благодаря наличию в жидкой фазе различных примесей или специально введенных веществ другой природы, чем полимер — так на -, зываемы.х искусственных структурообразователей. В качество зародып1еГ( могут выступать упорядоченные области в аморфных по.] имерах (кристаллические кластеры) или зародыши, образовавшиеся в других условиях при температурах выше Тпп Например, при кристаллизации полиднсперсных поли.меров в первую очередь будут образовывать зародыши высокомолекулярные фракции и дальнейшее зародышеобразование (макромолекулами других фракции) будет происходить уже на этих первичных зародышах, т. е. по гетерогенному механизму. Скорость образования зародышей при этом в значительной степени определяется скоростью адсорбции макромолекул на гетерогенных образованиях. Температурная зависимость скорости гетерогенного зародышеобразования такая же, как н для гомогенного, и описывается уравнениями, аналогичными уран- [c.269]

Наполнители разной природы могут по-разному распределяться в среде полимера и влиять на его структуру. Так, частица высокодисперсного наполнителя может быть центром сферолита, а также вытесняться при кристаллизации в межсферолитные неупорядоченные области и располагаться в основном по границам раздела сферолитов, в местах дефектов. Низкодисперсные наполнители, размер частиц которых велик по сравнению с диаметром ядра сферолита, не могут быть центрами сферолитов. В этом случае влияние на зародышеобразование оказывает сама поверхность частиц. Если частицы наполнителя имеют анизодиаметрическую форму, то в зависимости от соотношения между их длиной и размером сферолитов может образовываться несколько морфологических типов сфе-ролитных структур — от парных сферолитных сростков до протяженных сферолитных цепей . Высоконаполненные кристаллизующиеся полимеры обладают разрыхленной сферолитной структурой и содержат агрегаты из частиц наполнителя. [c.75]

Посвящена теоретическому анали-зу процессов возникновения и роста новой фазы в парообразных, жидких и твердых системах. В основу рассмотрения заложена — впервые выдвинутая автором — идея о том, что возникновение зародыша новой фазы непосредственно связано с флуктуацион-ными явлениями. Явления формирования новой фазы описываются с применением введенных Гиббсом термодинамических потенциалов. Впервые на этой основе автором было дапо исчерпывающее освещение проблемы пересыщения системы нри спонтанном зародышеобразовании и вскрыта природа метастабильности . На базе работ Р. Каишева и Н. Странского рассмотрен вопрос о равновесных формах и формах роста кристаллов. [c.2]

Переменные электрические поля, магнитные поля, ультразвук, радиоактивное излучение в большинстве случаев вызывали значительное сокращение времени индукционных периодов, а следовательно, и устойчивости растворов. Но в отдельных случаях наблюдалась и обратная картина. Например, в работе Горского и Башуна [17], изучавших влияние переменного электрического поля па кристаллизацию пересыщенных растворов виннокаменной кислоты, было установлено, что в зависимости от температуры поле увеличивает или снижает стабильность. Опыты проводились при напряжении 700 в и частоте 1500 гц нри одной и той же исходной концентрации растворов. Оказалось, что при 40° С поле ускоряет появление центров кристаллизации, а при 20° замедляет. Дело, конечно, в данном случае не только в температуре, но и в исходном пересыщении. Оно было разным при различных температурах в связи с соответствующим изменением растворимости. Не разбирая здесь механизма влияния полей, который пока слабо изучен, подчеркнем еще раз факт влияния. Он указывает на связь устойчивости пересыщенных растворов с механизмом процесса зародышеобразования. Подробное рассмотрение его является делом сложным и входит в задачу специальной монографии. Сам же факт наличия связи очень важен с точки зрения раскрытия природы пересыщенных растворов. Механизм влияния полей, конечно, различен. Б его основе могут лежать как изменение структуры раствора, так и явления, сходные с его перемешиванием или механическим воздействием вообще. Все это, разумеется, требует детального исследования с учетом особенностей поведения метастабильных фаз. Но практическое использование отмеченных в.лияиий возможно и на данной стадии изученности. Особенно это относится к пересыщенным растворам труднорастворимых веществ, операции с которыми накладывают отпечаток на ряд технологических процессов. [c.75]

При исследовании кристаллизации растворов полиамидов в присутствии больших количеств инородных соединений было обнаружено [193], что кристаллизация происходит только на поверхностях инородных частиц, если эти поверхности гидрофи.аьны (кварц, асбест, сульфат бария, окиси цинка, жатеза и хрома). На рис. 5.19 показано изменение характера кристаллизации при добавлении в раствор полиамида частичек кварца и асбестовых волоконец. Влияние химической природы поверхности инородных частиц на зародышеобразование видно из того факта, что изменение гидрофильных свойств поверхности частичек кварца при обработке их цетилдиметилбензиламмонийхлоридом и поверхности частичек и Ва50 при обработке их стеариновой [c.63]

Такая ограниченная кристаллизация при температурах, при которых дальнейший рост образовавшихся ламелей не происходит вследствие невозможности молекулярного зародышеобразования (см. разд. 5.3), должна быть вызвана особой природой поверхности инородного тела. [c.65]

Исследование кристаллизации макромолекулярных веществ сначала проводили в тех направлениях, которые были известны из работ по низкомолекулярным соединениям. В частности, интенсивно изучали развитие степени кристалличности во времени и находили корреляцию этих данных с ростом сферолитной структуры (см., например, [182, 262]). Следующим этапом явилось открытие способности гибких, подвижных макромолекул складываться при кристаллизации (разд. 3.2.2.1) и обнаружение значительной разупорядоченности даже в кажущихся совершенными ламелях (см. гл. 4). Сразу же был сделан вывод, что складывание цепей и несовершенная кристаллизация должны иметь (инетическую природу, поскольку образующиеся кристаллы в значительной мере метастабильны (см. гл. 9 т. 3). Значительно более сложные кинетические теории роста макромолекулярных кристаллов из раствора и из расплава, в которых центральным постулатом являлось складывание цепей, берут свое начало с работ Лау-ритцена и Гофмана [234], а также Прайса [312], появившихся спустя лишь два года после того, как была осознана вся важность складывания цепей для кристаллизации полимеров (см. также разд. 3.2.2). Подробности, относящиеся к развитию этих теорий, были рассмотрены Прайсом [315], Нахманом [413], Гофманом и др. [160] и Санчесом [337]. Наконец, описанное в разд. 5.3 молекулярное зародышеобразование позволяет понять и объяснить данные по кристаллизации [c.156]

Эта работа по зародышеобразованию льда позволяет сделать вывод, что гетерогенное зародышеобразование и эпитаксия тесно связаны. Однако имеющихся данных по этому вопросу все же недостаточно, и природа связи между эпитаксией и гетерогенным зароды-шеобразованием остается пока открытой. [c.103]

Изменения, описанные Лапостолем и Дюфуром (гл. 3, стр. 101), которые касаются влияния предварительной термообработки образцов СоО на кинетику их последующего восстановления водородом, или Болдыревым (стр. 109), выявившие роль старения образцов оксалата свинца в кинетике их термолиза, показали, в какой мере кристаллическое состояние образцов определяет кинетический режим протекания соответствующих реакций. Любые другие виды предварительной обработки также могут изменять скорость зародышеобразования по сравнению со скоростью роста зародышей. К ним относятся введение примесей, облучение и т. л. Все эти факторы в принципе способны вызвать изменения режима второго рода. Из всей совокупности приведенных выше фактов следует вывод, что кинетику реакций в системах газ — твердое тело нельзя рассматривать как присущую только данному реакционному и морфологическому типу, связанному с природой каждой системы. [c.383]

Показатель Аврами дает качественную информацию о природе процессов зародышеобразования и роста, как это видно из приведенных ниже данных [c.142]

Следует отметить, что значения (АС + АЕ) при кристаллизации из расплава и из высокоэластического состояния для ненаполненного полимера значительно различаются между собой, в то время как эти значения для наполненных систем приблизительно одинаковы (см. рис. 5.2). Этот результат подтверждает предположение о сходном характере процессов, протекающих в расплавах наполненных полимеров и в ненаполненных полимерах, находящихся в высокозластическом состоянии. Исследование влияния [388] природы поверхности наполнителя —немодифицированного аэросила со свободными ОН-группами на поверхности и модифицированного диметилдихлорсиланом без ОН-групп на поверхности—показало, что в случае немодифицированного аэросила степень кристаллизации больше благодаря эффекту гетерогенного зародышеобразования. Это объясняется тем, что энергия взаимодействия полимера с полярной поверхностью наполнителя больше, чем с неполярной, что облегчает переход макромолекул в граничные слои и образование микро-упорядоченных областей, способных играть роль гетерогенных зародышей кристаллизации. [c.150]

Представляются неясными природа неоднородностей по Рабкину [7] и их влияние на процессы зародышеобразования и форму петли гистерезиса. [c.128]

Итак, в основе твердения гипсовых вяжущих веществ лежит процесс кристаллизации гипса. В связи с этим исследования образования и роста кристаллов Са504-2Н20 имеют прямое отношение и к производству гипсовых вяжущих веществ, где закладываются условия будущего кристаллообразования. Эти условия определяются фазовым составом вяжущего и характером содержащихся в ней примесей. От содержания кристаллизационной воды в сульфате кальция зависит степень пересыщения, при которой кристаллизуется гипс, и от примесей — почти все параметры кристаллизационного процесса. В зависимости от природы и концентрации добавок могут быть различными степень пересыщения, скорости зародышеобразования и роста, форма и размеры кристаллов. Причем многие из перечисленных параметров сами зависят от пересыщения, но могут быть разными в присутствии примесей и при одном и том же пересыщении. [c.305]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология