Пересыщение растворов предельное

Точно так же ион 1 может быть открыт с помощью иона РЬ " ", поэтому их называют реактивами друг на друга. Нужно иметь в виду, что аналитические реакции указывают на наличие (или в случае отрицательного результата — на отсутствие) того или иного иона лишь при соблюдении определенных условий (концентрация раствора, реакция среды, температура, время). Чувствительность реакции выражается в величине предельного разбавления, т. е. такой концентрации раствора, ниже которой продукты реакции становятся незаметными. Во многих случаях среда раствора влияет на результат реакции. Например, попытка обнаружить ионы алюминия путем перевода их в осадок гидроксида алюминия целесообразна лишь в нейтральной среде, так как в кислой и щелочной среде гидроксид алюминия растворим. Иногда из-за образования пересыщенных растворов ожидаемый осадок не появляется. Чтобы осадок выделить, понижают температуру раствора или потирают палочкой о внутренние стенки сосуда. [c.287]

Имеется также термодинамическая гипотеза физической сущности предельно пересыщенного раствора. Система может быть гомогенна, т. е. может не образовывать частиц новой фазы, в течение некоторого времени. При этом критерии достижения равновесия по образованию новой фазы (Ai/ < 0 Af < 0) должны, естественно, соблюдаться. [c.101]

Индукционный период сокращается с ростом пересыщения и при некоторой его степени метастабильный раствор превращается в лабильный, неустойчивый, из которого идет самопроизвольная кристаллизация. Концентрационная граница между метастабильным и лабильным состоянием раствора предельное пресыщение) изменяется с температурой (рис. 9.1) и зависит от состава раствора, т. е, от наличия в нем примесей (рис. 9.2), но размещение ее на диаграмме растворимости, в отличие от размещения кривой растворимости, не всегда является вполне определенным, ее положение может зависеть от времени и других условий существования системы. [c.239]

Скотт делает, далее, следующий важный шаг. Он возражает против того, чтобы чистое кристаллическое твердое вещество рассматривалось в качестве гипотетического верхнего предела концентрации раствора, утверждая, что если в понятие этого предельного раствора должны быть включены свойства твердой-соли, то следует ввести представление о критическом объеме разрушения твердого вещества V. Скотт предложил метод определения величины V Для наших целей достаточно будет отметить, что силы сцепления достигают максимума при расширении кристалла от его нормального равновесного объема до F, а при дальнейшем расширении эти силы уменьшаются. Следовательно, при достижении объема V происходит переход от твердой кристаллической структуры к более подвижному жидкому состоянию, и можно предположить, что V соответствует гипотетической максимальной концентрации, достигаемой в (пересыщенном) растворе данной соли. [c.246]

Концентрация маточного раствора может быть определена через величину предельного пересыщения раствора Птах в присутствии твердой фазы [10 [c.228]

При условии с/сц —> со можно получить выражение для предельного значения перенапряжения т)оо также и для выделения из пересыщенного раствора (с/с 1) [c.741]

В монографии изложены общие теоретические представления об образовании и свойствах пересыщенных растворов. Приведены сведения об основных понятиях о пересыщении я переохлаждении, методах получения и очистки пересыщенных растворов и их свойствах. Описываются зависимости, характеризующие предельные пересыщения и переохлаждения, и даются сведения о влиянии на них и на степень устойчивости пересыщенных растворов вообще различных факторов (пересыщение, температура, содержание примесей, интенсивность перемешивания и т. п.). Рассмотрены различные взгляды на природу пересыщенных растворов и обсуждены их характеристики с точки зрения общей теории кристаллизации из растворов. В приложении содержится сводка данных о предельных пересыщениях и переохлаждениях растворов, полученных различными авторами. Библ. — 13-4 назв., рис. — 40, табл. — 26. [c.2]

Существенный вклад в развитие представлений о пересыщенных растворах внесли работы Фишера [56,86,87]. Он занимался как вопросами теории их образования, так и непосредственным определением величины предельного пересыщения. И хотя его исследования, по современным представлениям, были во многом несовершенны, они до сих пор не потеряли своего значения. [c.7]

Итак, основными критериями устойчивости пересыщенных растворов являются величина предельного пересыщения и время пребывания в метастабильном состоянии. Что касается времени, то оно при оценке метастабильности может быть заменено какими-нибудь зависящими от него параметрами. [c.12]

Как видно из предыдущих параграфов, величина предельного пересыщения в исследованиях по пересыщенным растворам играет существенную роль. [c.13]

Если рассматривать метастабильность пересыщенных растворов с этой точки зрения, смысл предельного пересыщения сведется к отысканию концентрации, нри которой раствор начнет кристаллизоваться сразу, как это делается при определении кинетическим методом [59, 62—64]. Высказанное мнение не противоречит экспериментально установленным фактам о невозможности само- [c.14]

Большое внимание в исследованиях пересыщенных растворов уделено трактовке предельных и 9 р с точки зрения зависимости растворимости частиц от их размеров [2, 13, 83, 84, 97 — 100], Эти представления основаны на учете роли поверхностной энергии. Чем меньше частица, тем большую роль в определении ее свойств играет с. По Оствальду [117], связь растворимости с размером может быть представлена уравнением [c.15]

Однако практически измерить пока не представляется возможным, поэтому для характеристики устойчивости пересыщенных растворов используются практические значения предельных пересыщений. Мы рассмотрели ряд методов их определения. Наиболее перспективными, на наш взгляд, являются методы отыскания предельных переохлаждений, основанные на фиксации температуры кристаллизации растворов, помещенных в запаянные ампулы [2], и кинетический метод. При этом необходимо придерживаться единого режима охлаждения и предварительной обработки растворов. Основой для этого может служить методика, описанная в работах [2, 52]. Условия использования второго пути изложены выше. [c.40]

Зависимость предельного пересыщения растворов солей от природы анионов при 20° С [c.45]

Данные о предельных пересыщениях растворов солей при 25° С [c.47]

По мнению авторов, денрессаторы, будучи веществами поверхностно-активными по отношению к парафину, оказывают тормозящее действие на развитие кристаллов и препятствуют образованию новых кристаллических зародышей. Вследствие этого повышается предельная степень пересыщения растворов парафина в период кристаллизации, не вызывающая появления новых, кристаллических зародышей, что приводит к укрупнению образующихся кристаллических структур и к уменьшению их числа на единицу объема раствора. При этом кристаллообразование начинает идти не в направлении свободного роста протяженных индивидуальных кристаллов, а путем дендритной (агрегатной) кристаллизации с образованием компактных кристаллических скоплений, не спаянных друг с другом в единую кристаллическую сетку и по этой причине не способных иммобилизовывать всю массу раствора, что сказывается в виде понижения температуры застывания данного продукта. [c.19]

Конденсация. Все методы конденсации, или конденсационные методы, сводятся к тому, что частицы предельно раздробленного вещсства, т. е. вещества, находящегося в растворенном состоянии или в виде пара, когда его молекулы разобижены, подвергаются укрупнению, соединяясь друг с другом и образуя более крупные агрегаты. Процесс коггденсации вещества в состоянии отдельных молекул (или нонов) может произойти только в том случае, если это вещество пересыщает раствор или газовую смесь. Таким образом, кондеисациоиный процесс образования гетерогенной дисперсной системы происходит в две стадии 1) образование пересыщенного раствора или пара и 2) собственно конденсация из пересыщенного раствора или пара. Конденсационные методы отличаются от дисперсионных тем, что раз начавшийся процесс конденсации идет далее самопроизвольно и сопровождается отдачей энергии. Все усилия при искусственном иолучении гетерогенных дисперсных систем иосредством метода конденсации сводятся к получению пересыщенного раствора или пара, что может быть достигнуто двумя способами 1) понижением растворимости или давления пара путем охлаждения или замены растворителя или 2) образованием [c.189]

Известны различные попытки классификации предельной относительной степени пересыщения растворов в зависимости от различных Лакторов. Наиболее полная классификационная система дана Л. Н. Матусевичем [128], который использовал для характеристики пересыщенного состояния в бинарйых растворах сингонию, валентность, гндратность и растворимость многих важнейших неорганических соединений. Шесть классификационных групп, расположенных в таблицах в порядке усиления )ффекта пересыщения, иллюстрируют правило Вант-Гоффа о связи пересыщения со структурой, соединения и дают некоторое представление об ожидаемом значении Однако такая классификация не позволяет предвидеть изменение этой величины при переходе от бинарных к многокомпонентным системам. [c.103]

Были развипы следующие мегоды неравновесной термодинамики метод термодинамических функций Ляпунова (вблизи и вдали от равновесия), вариационный принцип минимума производства энтропии, анализ производства энтропии дпя определения движущих сил и закономерностей в кристаллизации. Движущие силы кристаллизации помимо разности химических потенциалов содержат также энтальпийную составляющую, характеризующую тепловую неравновесность системы. Рассмотрена роль этих вкладов для систем с высокими тепловыми эффеетами при кристаллизации, например, ортофосфорной кислоты Анализ производства энтропии системы с фазовыми превращениями позволил подтвердить распределение Хлопина для макрокомпонента и примеси (случай полного термодинамического равновесия), получить новые закономерности (и проверить их на ряде систем) для распределения компонентов при частичном равновесии. На основе вариационного принципа минимума производства энтропии определены закономерности для стационарных форм роста кристаллов, предельного пересыщения и т.д. Используя метод избыточного производства энтропии нашли новый класс осцилляторов, роль которых могут играть процессы кристаллизации, протекающие за счет химической реакции Используя кластерную теорию пересыщенных растворов, методы нелинейной динамики, было создано математическое описание, учитывающее колебания (в том числе и на термодинамической ветви) в кристаллизации, определены причины их возникновения. Разработаны алгоритмы управления (с обратной связью и без неё) хаотическими колебаниями в системах с кристаллизацией [c.21]

При исследовании системы закись никеля — окись магния наряду с результатами рентгеновского анализа были получены данные, характеризующие способность к восстановлению и каталитическую активность образцов различного состава (рис. 11). В результате такого комплексного исследования было показано, что вопреки распространенным представлениям закись никеля и окись магния не образуют непрерывного ряда растворов во всем интервале изменения их состава [26]. При пониженных температурах в данной системе образуется два типа твердых растворов на основе закиси никеля и на основе окиси магния (см. рис. 11). В промежуточном интервале изменения концентрации окиси магния 45—97% система двухфазна. Степень восстановления закиси никеля в составе твердого раствора окиси магния на основе фазы никеля монотонно уменьшается с увеличением содержания окиси магния в растворе. Закись никеля в растворе на основе фазы окиси магния не восстанавливается. Из полученных данных следует, что возможность восстановления окисной формы металлического катализатора из твердого раствора определяется способностью к восстановлению той фазы, на основе которой образован раствор. При восстановлении закиси никеля концентрация окиси магния в растворе на базе фазы закиси никеля быстро достигает предельной. Дальнейшее уменьшение содержания закиси никеля в процессе восстановления приводит к пересыщению раствора и выделению фазы окиси магния, содержащей растворенную в ней и, следовательно, неспособную к восстановлению закись никеля. С увеличением содержания окиси магния в исходном растворе количество связываемой таким образом закиси никеля возрастает. Это объясняет невозможность полного восстановления закиси никеля из твердого раствора на основе закиси никеля и обнаруженное нами понижение предельной степени восстановления закиси никеля при увеличении содержания окиси магния в твердом растворе. [c.106]

Пересыщение раствора неустойчиво. При увеличении пересыщения раствора сверх некоторого предела наступает самопроизвольная кристаллизация. Это происходит потому, что с увеличением пересыщения резко возрастает степень ассоциации частичек растворенного вещества и образуются квазикристаллы определенных размеров. Такие квазикристаллы, хотя и могут достигать размеров коллоидных частиц, существуют кратковременно, распадаясь под воздействием тепловых движений в одних местах и одновременно возникая в других точках раствора. Когда степень пересыы1ения раствора достигает больших значений, находящиеся в нем квазикристаллы, выросшие до некоторого предельного размера, начинают выполнять функции зародышей кристаллизации. [c.360]

ВИЯХ кипения кристаллизующейся дисперсной системы происходит так. В пересыщенном растворе зарождаются кристаллы критической концентрации предельной, коллоидной дисперсности, после чего из подкачиваемого раствора вода полностью испаряется, а растворенное вещество выкристаллизовывается в виде мельчайших частиц, которые затем вступают в процесс рекристаллизации. Следовательно, процесс выкристаллизовывания растворенного вещества нз подкачиваемого раствора можно представить как процесс сушки раствора [256] подводимое тепло расходуется на полное испарение воды этого раствора, а растворенное вещество все выпадает в виде мелкокристаллической пыли. [c.55]

В отличие от типичных низкомолекулярных систем кристаллизация полимера в выделяющейся кристаллической фазе не является полной. Точнее, следует говорить о несовершенстве кристаллической фазы. Предельным случаем выделения вещества при кристаллизации должно быть образование монокристалла. Но это достигается для низкомолекулярных систем только искусственным путем. Обычно при переходе в область пересыщения раствора начинается спонтанное образование большого числа зародышей, и при завершении отделения кристаллической фазы последняя представляет собою набор кристаллов различной степени дисперсности. Собственно фазовое равновесие здесь уже установилось, но система в целом неравновесна, так как поверхность раздела между фазами не минимальна. Для систем с участием полимера получение монокристаллов представляет особо трудную задачу, которая для ряда полимеров еще не решена. Но даже в том случае, когда удается вырастить монокристалл относительно большого размера, он оказывается дефектным . Фишep отмечает, что степень несовершенства. монокристаллов достигает для классического полимера—полиэтилена 15—30%. Обычно же закристаллизованный полимер имеет очень большое ЧИСЛО кристаллических центров и соответственно этому большое число поверхностных дефектов. Кроме того, молекула полимера может вступать в кристаллические образования локально, а не полностью, в результате чего она может входить одновременно в несколько кристаллитов, а частью остается в промежуточном положении меж- [c.66]

В других случаях производились попытки установить на основе уравнений Смолуховского связь между длительностью хлоиье-образования, остаточной мутностью обработанной воды и структурой потока. Здесь исследователи встретились с серьезными трудностями, во-первых, потому что в реальных условиях водоочистки наряду с собственно коагуляцией происходит формирование новых количеств твердой фазы при одновременном отделении части хлопьев в осадок во-вторых, неясно, до какого предельного размера частицы образующейся дисперсной фазы следует рассматривать как элементарные, возникшие вследствие пересыщения раствора и участвующие в дальнейшей коагуляции в качестве первичных частиц в-третьих, число первичных частиц должно быть установлено с учетом кинетики зародышеобразования малорастворимых продуктов гидролиза коагулянтов. [c.139]

В отличие от сульфата бария, хлорид серебра быстро осаждается даже при небольшом пересыщении растворов. Дэйвис и Джоне нашли нижний предел пересыщения, ниже которого образования центров кристаллизации, по-видимому, вообще не происходит. Их метод заключался в наблюдении скорости изменения электропроводности со временем как функции концентрации раствора, а затем — в экстраполяции до нулевого значения скорости изменения. Авторы показали, что предельная величина пересыщения зависит от соотношения концентраций ионов серебра и хлорида, и что при соотношении концентраций, равном единице, эта предельная величина достигает минимального значения 1,32. Однако применение экстраполяции вызывает сомнения, так как скорость изменения электропроводности связана скорее с ростом кристаллов, а не с процессом образования центров кристаллизации. [c.150]

Фишер нашел значения пересыш,ений, отвечающих переходу раствора из метастабильного состояния в лабильное, для сульфата калия, двухромовокислого калия, щавелевокислого натрия и ряда других соединений. Причем им, по сути дела, было найдено два значения предельных пересыщений одно, при котором кристаллизация начинается сразу, и второе, при котором образование зародышей вообще не наблюдается. Соответствующие данные приведены в табл. 1. Как видим, эти значения заметно отличаются друг от друга. В табл. 1 абсолютное пересыщение цр отвечает тому предельному значению, ниже которого образование зародышей не происходит, а Ицр, — переходу из метастабильного состояния в лабильное. Первое из них примерно в 3—5 раз меньше второго. Фишеру не удалось сделать определенных выводов о связи величины предельных пересыщений со строением растворяемых веществ. Однако он сделал несколько заключений об образовании пересыщенных растворов. В частности, он пришел к выводу, что все соли без исключения способны давать такие растворы. Далее он утверждал, что переход из стабильного состояния в нестабильное (от недосыщения к пересыщению) не сопровождается разрывом сплошности физико-химических свойств (электропроводности, коэффициентов расширения и т. д.). Фишером также было обращено внимание на связь между степенью устойчивости пересыщенных растворов и скоростью отвода тепла. [c.8]

Устойчивость пересыщенных растворов в значительной степени зависит от присутствия в них примесей. Особенно это касается нерастворимых примесей [2, 32, 58, 129]. Последние облегчают появление центров кристаллизации и тем самым уменьшают время нахождения раствора в д1етастабильном состоянии. Поэтому от степени чистоты раствора существенно зависят как величина предельного пересыщения, так и его устойчивость при более низких а. [c.22]

Товбин и Краснова [52] находили предельное пересыщение растворов солей следующим образом. Брались навески солей с таким расчетом, чтобы каждая последующая превосходила предыдущую на 5%. Навески помещались в стеклянные колбы объемом 100 мл. Во все колбы добавлялось одно и то же количество воды с таким расчетом, чтобы раствор во всех колбах при заданной температуре оказался пересыщенным. Затем колбы с растворами выдерживались на водяной бане при температуре, достаточной для того, чтобы перевести их все в ненасыщенное состояние. После этого из каждой колбы отбиралось по 5 мл раствора. Отобранные пробы переносились в стеклянные пробирки, которые укреплялись на специальном штативе и погружались в водяной термостат. Температура термостата равнялась той, при которой велось опре- [c.35]

Пересыщенные растворы самых различных по своей природе веществ неоднократно являлись предметом исследования [2, 6, 7, 23, 25, 28, 31, 39, 40, 42, 53, 56, 68, 89, 90, 92, 94, 119, 122, 129]. Естественно, одним из самых животрепещущих вопросов, привлекавших внимание работавших в той области, был вопрос о связи способности образовывать пересыщенные или переохлажденные растворы с химическим свойством растворимого. Одним из наиболее общих положений, высказываемых в этой связи, стало положение о том, что вещества с более сложной структурой более склонны к созданию пересыщения [31, 56, 58]. Согласно Вант-Гоффу, соли должны тем легче образовывать пересыщенные растворы, чем больше произведение валентностей составляющих их ионов (31, 56]. Разумеется, сравнивать их нужно при прочих равных условиях, потому что, как увидим ниже, предельное пересыщение может зависеть от температуры, интенсивности перемешивания и ряда других факторов. Матусевичем [31 ] было отмечено, что, если соли имеют одинаковое по величине произведе- [c.40]

Приведенные в табл. 6 данные показывают, что по крайней мере для некоторых солей значения вычисленных и экспериментально найденных предельных относительных пересыщений близки между собой. Не следует, конечно, принимать во внимание данные, относящиеся к КС1, потому что по ним производилось определение постоянной а. Таким образом, выражение (29) не лишено смысла. Но вместе с тем нужно отметить, что правило об увеличении предельного пересыщения с увеличением температурного коэффициента растворимости далеко не безупречно. Из той же таблицы следует, что в ряде случаев оно оказывается несправедливым. Так, например, предельное пересыщение иодистого калия, имеющего температурный коэффициент, в 5 раз больший, чем у бромистого калия, в 2 раза ниже, чем у последнего. Температурные коэффициенты растворимости сульфата и хромата калия близки друг к другу, а предельное относительное пересыщение первого в 3 раза больше, чем второго. Далеко не всегда соблюдается и правило Вант-Гоффа. Например, произведения валентностей ионов составляющих NH4NO3 и K IO3 одинаковы, а- предельные пересыщения различны. У нитрата аммония p в 4 раза ниже, чем у K IO4. Предельное пересыщение растворов гексацианофер-рита калия в 6 раз меньше, чем у бихромата калия, в то же время по своему химическому составу первая соль сложнее второй. Все это говорит о том, что температурный коэффициент растворимости и химический состав являются второстепенными признаками. При предсказании величины предельного пересыщения ими можно руководствоваться лишь в совокупности с рядом других факторов. [c.42]

Данные табл. 11 получены при кристаллизации из неперемешиваемых растворов. Из них ясно видно, что между сравнительно хорошораство-римыми соединениями и труднорастворимыми имеет место большое различие в свойствах пересыщенных растворов. И хотя при сравнении труднорастворимых солей не наблюдается строгой зависимости между Ср и 7 р, можно утверждать, что эта зависимость является одной из решающих при описании свойств пересыщенных растворов. Чем меньше растворимость, тем больших предельных относительных пересыщений можно достигнуть. Для солей, растворимость которых находится в сравнительно узком интервале, коэффициент пересыщения в первом приближении близок к постоянной величине. На рис. И—13 приведены данные различных авторов о предельных концентрациях растворов. Как видим, зависимость Сщ от растворимости в известных пределах изменения Ср близка к линейной. Для растворимостей 60 — 200 г/100 мл НдО предельный коэффициент пересыщения при 20° С равен примерно 1.14. Если растворимость солей заключена в интервале 10—100 г/100 мл НаО, то при 40° С 7 р=1.06, а для диапазона растворимостей 5—50 г/100 мл НаО при 20° С предельный [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология