Зарождение и рост кристаллов

Г. Тамман установил большое влияние на зарождение и рост кристаллов посторонних примесей в растворе или расплаве (частиц кристаллизующегося вещества, частиц других веществ, изоморфных с кристаллизующимися веществами, частиц, которые адсорбируют на своей поверхности молекулы кристаллизующегося вещества). Эти частицы могут служить центрами зарождения кристаллов, уменьшая степень необходимого пересыщения. Исходя из экспериментальных данных Таммана и других исследователей, можно было бы развить приблизительно такие теоретические представления о механизме зарождения кристаллических центров. [c.229]

Механизм и кинетика кристаллизации из газовой фазы принципиально не отличаются от таковых при кристаллизации из растворов или расплавов. Зарождение и рост кристаллов в газе происходит по тем же законам, что и в жидкости (см. выше). Как и в любом случае кристаллизации, для конденсации газа в твердую фазу он должен быть пересыщенным. [c.263]

При массовой кристаллизации получается большое количество кристаллов, при этом твердая фаза содержит частицы различного размера. В отличие от условий зарождения и роста единичного кристалла, которые обычно сохраняются постоянными, массовая кристаллизация характеризуется двумя существенными обстоятельствами внешние условия (в основном это пересыщение раствора) зарождения и роста кристаллов в непрерывных процессах могут быть неизменными во времени, но их значения сами являются функциями процесса. Так, величина пересыщения раствора устанавливается в зависимости от значений расхода и концентрации подаваемого раствора и от интенсивности зарождения и роста кристаллической фазы. Второй характерной особенностью процессов массовой кристаллизации является принципиально полидисперсный состав получаемого кристаллического продукта. Даже в периодическом процессе кристаллы в каждый момент будут иметь неодинаковые размеры, поскольку параллельно с увеличением размеров кристаллов из первоначально образовавшихся зародышей происходит непрерывное появление новых зародышей. Время кристаллизации на молодых зародышах меньше, чем на старых , поэтому размер кристаллов, выросших из молодых зародышей, будет меньше размера кристаллов, время роста которых равно или несколько меньше общей продолжительности процесса периодической кристаллизации. [c.499]

Для изучения так называемых микроскопических реакций — наблюдения зарождения и роста кристаллов малорастворимых соединений непосредственно на стекле — применяется микроскоп. Для работ по общей химии пригоден микроскоп любой системы с 80—150-кратным увеличением. [c.13]

Ингибиторы - порогового - действия — вещества, добавление которых в минимальных количествах в раствор препятствуют зарождению и росту кристаллов солей и, следовательно, накоплению их на поверхности оборудования. [c.115]

Действие примесей связано также с образованием комплексных малорастворимых солей и на поверхности кристалла непроницаемых пленок, с отравлением активных центров растущего кристалла ионами примесей, с фиксацией примесей на поверхности граней в процессе зарождения и роста кристаллов [51, 83]. [c.24]

Разделение процесса кристаллизации на стадии зарождения и роста кристаллов является в известной мере условным. Дело в том, что образование устойчивых зародышей (критического размера) связано с их ростом, а в условиях массовой кристаллизации обе стадии протекают одновременно. Тесная связь и невозможность разграничения указанных стадий затрудняет теоретическое изучение процесса кристаллизации и его строгое математическое описа- [c.685]

Фториды снижают вязкость силикатных расплавов. Это способствует развитию процессов диффузии и обусловливает повыщение скорости реакций в твердом состоянии, протекающих в присутствии жидкой фазы, а также скорости взаимодействия в расплаве. Кроме того, снижение вязкости расплава оказывает положительное влияние на скорость зарождения и роста кристаллов. [c.115]

О. Д. Куриленко [372] поднял принципиальный вопрос о значении структуры раствора и характера гидратов в зарождении и росте кристаллов. Выделение кристаллов может происходить только путем разложения гидратов и сольватов, иначе говоря, путем разрушения структуры раствора. Следовательно, кристаллизация зависит от устойчивости гидратов и сольватов, устойчивости структуры раствора. [c.99]

Все эти качества определяются условиями зарождения и роста кристаллов. [c.266]

В аппаратах массовой кристаллизации вследствие незначительных градиентов температуры и концентрации зарождение и рост кристаллов чаще всего происходят во всем объеме охлаждаемой смеси. Однако иногда кристаллы образуются первоначально на охлаждаемых поверхностях, с которых они снимаются скребками или ножами и смешиваются во всем объеме охлаждаемой смеси. [c.85]

Важной характеристикой процесса контактной кристаллизации является размер частиц (капель) дисперсной фазы, который определяет удельную межфазную поверхность, интенсивность теплообмена, скорость относительного движения фаз, зарождения и роста кристаллов [148, 152—154, 155]. [c.131]

Наиболее простой конструкцией является качающийся кристаллизатор, представляющий собой длинное (до 25 м), механически покачивающееся корыто, в которое с одного конца непрерывно подается горячий раствор. За счет контакта с атмосферным воздухом и частичного самоиспарения раствор охлаждается, и в нем происходят зарождение и рост кристаллов. Получаются крупные кристаллы правильной формы. Однако производительность таких аппаратов невелика, конструкция металлоемкая, условия труда неблагоприятны вследствие испарения растворителя непосредственно Б рабочее помещение. [c.506]

С помощью электронного микроскопа можно увидеть очень малые частицы поэтому его можно использовать для исследования коллоидов, а также зарождения и роста кристаллов. Если в полимере распределены отдельные вещества (например, наполнитель в резине), путем подсчета частиц можно определить их концентрацию. [c.245]

Итак, необходимым условием зарождения и роста кристалла является наличие пересыщения или переохлаждения кристаллизационной среды. Способность вещества к кристаллизации [c.182]

В качестве примера рассмотрим процесс кристаллизации в многоступенчатом реакторе смешения, в котором раствор поступает на первую ступень и в каждой ступени которого степень перемешивания достаточна для поддержания кристаллов в суспензированном состоянии. В алпаратах реактора могут иметь место два различных процесса возникновение зародышей и рост зародышей, приводящий к образованию кристаллов значительных размеров. Отсюда следует, что суспензированное в жидкости кристаллическое вещество на выходе из -й ступени кристаллизатора состоит из кристаллов, образо1вавшихся в данной ступени, и кристаллов, которые образовались в предыдущих ступенях, а в -й ступени лишь росли. Учитывая эти факторы и используя соответствующие выражения для скорости зарождения и роста кристаллов, можно теоретически айти распределе- [c.117]

Рекристаллизация твердых тел как с изменением химического состава кристаллов, так и с сохранением его заключается в образовании одних зерен тела за счет других и протекает особенно интенсивно в пластически деформированных телах (например, катализаторы, получаемые смешением Компонентов с введением связующих добавок). Внешне рекристаллизация проявляется в изменении размеров и количества кристаллов. Движущей силой этого процесса считают уменьшение термодинамического потенциала катализатора в результате снижения суммарной поверхности границ кежду зернами или снятие искажений и напряжений в кристаллической решетке [5, 6]. Кинетика рекристаллизации характеризуется скоростью зарождения центров и линейной скоростью роста новых кристаллов. Значения этих величин зависят в первую очередь от чистоты твердого тела, степени его деформации и размера зерен [7—14]. Установлено, что чистые вещества рекристаллизуются особенно интейсивно. Малые количества примесей (иногда < 0,01 %) могут уменьшать скорость рекристаллизации на несколько порядков [5, 7—10]. Влияние температуры на скорость зарождения и роста кристаллов при определенной степени деформации катализатора приближенно выражается уравнением Аррениуса. [c.59]

Условия, при которых этого можно избежать, выводятся из общей теории зарождения и роста кристаллов Гиббса—Фольмера—Каишева. По этой теории следует, что вероятность появления устойчивого, так называемого критического, зародыша новой модификации (в нашем случае графита), способного к уже беспрепятственному дальнейшему росту, тем меньше, чем больше работа его образования. Эта работа пропорциональна поверхностной энергии трехмерного зародыша критических размеров, которые тем больше, чем меньше пересыщение атомов углерода по отношению к их равновесию с графитом. Поэтому выгодно брать малое пересыщение, превышающее, однако, минимально необходимое, для того чтобы мог происходить рост алмаза. [c.19]

Ранее, при рассмотрении особенностей катодного процесса, было локазано, что наиболее быстро (растущие грани кристаллов вырождаются в ребра или вершины. В ходе анодного процесса быстро растворяющаяся грань должна, напротив, непрерывно увеличиваться, пока не достигнет наибольших размеров, характерных для данного растворяющегося кристалла. При этом весь ход явлений оказывается настолько закономерным, что сняв микрокинофильм о зарождении и росте кристаллов и пустив его в обратную сторону, можно с достаточным приближением воспроизвести картину их растворения. [c.390]

Механизм зарождения и роста кристаллов из плавов аналогичен таковому при кристаллизации из растворов.Для кинетической оценки явления вместо пересыщения используют переохлаждение АТ. Например, критически,й радиус сферического зародыша выражают формулой [ср. с уравнением (9.1) ] r = 2aTJ(qr,J, T) (9.13) [c.259]

Фракционная сублямацня. Метод состоит в частичном испарении твердой исходной смеси Сублимация неразрывно связана с кристаллизацией из газовой фазы - десублимагшей, при к-рой зарождение и рост кристаллов происходят во всем объеме аппарата или только на его охлаждаемых пов-стях. Установка для сублимащ1и (рис. 5) состоит из бункера, куда поступает разделяемая смесь, сублиматора и вспомогат. емкостей. Сублиматор -труба с вращающимся шнеком, [c.526]

К. аморфной твердой фазы н рекристаллизацию осуществляют, как правило, при т-рах, близких к т-рам плавления кристаллизуемых в-в. При этом в результате термодиффу-зиоииых процессов изменяется первичная кристаллич. структура в-ва либо происходят зарождение и рост кристаллов из аморфной фазы. Такую К. применяют для получения в-в и материалов с заданными кристаллич. структурой либо степенью кристалличности (термопластичные полимеры, стекло и др.). [c.531]

Э.- уникальный метод для изучения механизма зарождения и роста кристаллов, т. к. позволяет изменять пересыщение в широких интервалах и по любой профамме. Э.- основа многих электрохим. технологий, в т. ч. электролиза, гальванотехники. Осаждение металлов из разбавленных р-ров в условиях роста децдритов испо Азуют для получения порошков Си, Ni, Fe и др. (см. также Электроосаждение). [c.431]

Аппарат полного перемешивания. В процессе непрерывной работы кристаллизатора объем раствора, в котором происходит зарождение и рост кристаллов, температура суспензии, общее количество кристаллов в аппарате и пересыщение раствора остаются постоянными. При интенсивном перемешивании и отсутствии классификации кристаллов составы выгрз жаемого продукта и суспензии в аппарате одинаковы. [c.148]

При малых пересыщениях зарождение и рост кристаллов протекают с меньшими скоростями. В этих условиях кристалл растет за счет присоединения отдельных ионов (или молекул) и двухмерных зародышей, его грани развиваются равномерно и форма приближается к совершенной. Наоборот, при больших пересыщениях раствора скорость роста кристаллов увеличивается в результате присоединения трехмерных зародышей (более толстых слоев) и микрообразований (блоков относительно большого размера). При этом увеличивается разность скоростей нарастания отдельных граней, и форма кристалла отклоняется от совершенной. Присоединение крупных блоков часто приводит к образованию разветвленных кристаллических агрегатов (дендритов) и к их загрязнению включенными прослойками маточника. С увеличением пересыщения раствора скорость роста кристаллов отстает от скорости образования зародышей (пересыщение расходуется преимущественно на образование новых зародышей), поэтому уменьшается средний размер образующихся кристаллов. Следовательно, для получения крупнокристаллического продукта приходится осуществлять процесс при малом пересыщении в ущерб производительности. На практике стремятся обычно к получению крупных и однородных кристаллов, так как они легче отделяются от маточного раствора путем фильтрации, а также удобнее для упаковки, хранения и дозирования. [c.688]

Рассматривая влияние химизма среды на процессы кристаллизации алмаза, особое внимание следует уделить воздействию азота — основной структурой примеси в алмазе. Выявить механизм этого влияния на зарождение и рост кристаллов и оценить его количественно позволяют эксперименты по синтезу в системе, обогащенной соединениями азота. Рассмотрим стадию зародышеобразования. Результаты экспериментов, проводившихся в диапазоне температур 1370—1570 К. Ар = 0,4 ГПа и при постоянной длительности 300 с, в ходе которых оценивалось число центров кристаллизации приведены в табл. 22. При этом в систему N1 — Мп — графит в качестве источника азота вводились соединения двух типов— нитрид марганца Мп4Ы и содержащие СЫ-группы цианамид кальция СаСЫг и гексациомоферроат калия К4ре(СЫ)б. Пред- [c.352]

Необходимо также учесть, что процесс зарождения и роста кристаллов из раствора неразрывно связан со свойствами последнего. Поэтому задача могла бы упроститься, если бы существовала строго разработанная теория жидкости вообще и раствора в частности. Вместе с тем, как отмечает Дж. Бернал [371], самые последние теории жидкого состояния пытаются приспособить известные структуры газообразного и кристаллического веществ к промежуточному жидкому состоянию. Они, следовательно, физически очень неправдоподобны это кинетически-мультиплетно-молекулярно-контактная теория Кирквуда, Борна и Грина или теория ячеек Ленард-Джонса и Девоншира, или теории дырок Френкеля, Эйринга и Фэртса, или сиботаксическая гипотеза Стюарта. [c.98]

Изучению процессов зарождения и роста кристаллов в переохлажденных расплавах и пересыщенных растворах посвящены многочисленные теоретические и экспериментальные исследования, результаты которых часгично иообщсны б работах Г1, 2. 4, 6. 31. 32]. [c.42]

Так как в условиях массовой кристаллизации процессы зарождения и роста кристаллов протекают параллельно, то получаемая кристаллическая фаза обычно имеет полидисперсный состав, подчиняющийся различным законам распределения по размеру [2, 4, 9, И] нормальному, логарифмически-нормаль-ному, Розена — Рамлера и др. Для определения гранулометрического состава кристаллов применяют разнообразные методы анализа ситовой, микроскопический, светорассеивания, седиментационный, кондуктометрический и др. [2, 4, 7, 9]. Существуют приборы для автоматизированного определения дисперсного состава. Часто оперируют средним размером кристаллов (эквивалентный диаметр, средневзвешанный размер, средний объемноповерхностный диаметр и пр.). [c.43]

Общие вопросы. Бенар и сотрудники [2—4] на примере железа и меди показали, что при значительном замедлении реакции поверхностного окисления при повышенной температуре путем уменьшения давления окисляющего газа вместо пленки окисла, непрерывно образующегося на поверхности металла, получается сколление зародышей окисла. Иными словами, при окислении металлов в условиях довольно низкого давления кислорода можно наблюдать процессы зарождения и роста кристаллов окисла. [c.130]

Рассмотренные условия относятся только к скорости роста кристаллов окисла. Если они соблюдаются, то скорость роста может быть очень медленной, что, очевидно, позволяет наблюдать обычные зародыши. Однако для обнаружения зародышей эти условия обычно недостаточны. Необходимо, чтобы скорость зарождения (число зародышей, образующихся в единицу времени) не была слишком большой. Следовательно, чтобы сделать правильные предложения относительно возможности наблюдать зарождение и рост кристаллов окисла, необходимо знать точные формы соответствующих кривых, что очень трудно. За неимением данных относительно этих кривых можно, руководствуясь их колоколообразной формой, исследовать область возрастающих температур, которая соответствует нисходящей ветви кривой зарождения при этом берутся условия, при которых скорости зарождения не являются слишком большими. Можно, онерируя довольно низкими температурами, найти область, где скорости возникновения и роста настолько малы, что их можно измерить (левая часть соответствующих кривых). Трудность данного исследования заключается обычно в очень малой величине кристаллов окисла, наблюдать которые можно главным образом методом электронной микроскопии (работы Гватмея и сотрудников в области окисления никеля и меди [5, 6]). [c.131]

Аптекарь И. Л., Каменецкая Д. С. О зарождении и росте кристаллов твердого раствора в переохлажденных двухкомпонентных жидкостях.— В кн. Проблемы металловедения и физики металлов. М., Металлургия , 1968, с.64—74. (Сб. трудов ЦНИИЧМ, N 10, вып. 59). [c.121]

При кристаллизации минералов в стесненных условиях спекающейся гранулы возможны различные отклонения от рассмотренного общего процесса, зарождения и роста кристаллов. Так, исследованиями И. Ф. Васильевой, iVffT. Власовой, С. Хроми обнаружено явление цикличности процессов кристаллизации белита и алита образование кристаллических пленок из этих минералов на поверхности растворяющиХ ся частиц и последующее их разрушение с ускорением процесса кристаллизации. Микроструктура образующихся на разных этапах процесса кристаллов 2S и 3S неодинакова. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология