Управляема кристаллизация

Рис. 3.4, Схема реализации методов управляемой кристаллизации а — зонная плавка 1 — до начала процесса 2 — с одной зоной расплава, перемещающейся вдоль слитка 3 — с несколькими одновременно перемещающимися зонами расплава

Если при получении стекла кристаллизация — процесс нежелательный, то для технологии стеклокристаллических материалов, эмалей и глазурей, фоточувствительных и коллоидно-окрашенных стекол процесс кристаллизации совершенно необходим. Во всех этих технологиях имеют дело с управляемой кристаллизацией. [c.355]

Концентрирование и разделение. Чтобы улучшить предел обнаружения и надежность определения, целесообразно использовать различные способы предварительного концентрирования и разделения (экстракцию, сорбцию, осаждение и соосаждение, дистилляцию, сублимацию, управляемую кристаллизацию, флотацию, фильтрацию и т. д.). [c.871]

При охлаждении раствора, расплава или газа происходит образование зародышей твердой фазы — кристаллизация, которая может быть неуправляемой (объемной) и управляемой. При неуправляемой кристаллизации кристаллы возникают самопроизвольно во всем объеме. При управляемой кристаллизации процесс задается внешними условиями (температура, направление движения фаз и т. п.). [c.260]

Управляемая кристаллизация имеет две схемы практической реализации процесса концентрирования зонную плавку и метод направленной кристаллизации, отличающиеся исходной формой анализируемого образца и техникой проведения анализа. Если в зонной плавке исходное состояние анализируемого вещества твердое, то в направленной кристаллизации образец предварительно переводят в жидкое состояние в виде расплава или водно-солевого раствора эвтектического состава (рис. 3.4). [c.155]

Рис. 6. Схема управляемой кристаллизации а-зонная плавка /-до начала процесса 2-с одной зоной расплава, перемещающейся вдоль слитка 3-с несколькими одновременно перемещающимися зонами расплава б-направленная кристаллизация 4-до начала процесса 5-при проведении процесса.

Именно поэтому знание закономерностей кристаллизации оказывается одной из самых важных проблем. Ни одно новое стекло не создается без тщательного исследования его склонности к кристаллизации. Однако следует отметить, что стремление стекол к кристаллизации может быть и полезным фактором. В частности, управляемая кристаллизация стекол лежит в основе производства стеклокристаллических материалов (ситаллов), глушеных стекол и эмалей, коллоидно-окрашенных стекол. [c.140]

Серьезная проблема, которая еще далеко не решена, заключается в выяснении факторов, управляющих кристаллизацией полимеров. Простейшим случаем является кристаллизация из разбавленных растворов, когда, по крайней мере в разумном приближении, необходимо рассматривать только последовательную конденсацию на грань монокристалла отдельных молекул, взвешенных в среде, которая оказывает небольшое [c.461]

Классические опыты Таммана и его сотрудников производились с целью изучения основных законов, управляющих кристаллизацией переохлажденных рас- [c.375]

Ситаллы и шлакоситаллы—новые материалы типа стекол, но с мелкокристаллической структурой поэтому они более прочные и технологичные и обладают лучшей термостойкостью ( 250—300 °С) [108, т. 5, с. 483 109]. Эти материалы получают управляемой кристаллизацией стекол определенных составов. Шлакоситаллы по качеству несколько хуже ситаллов, но очень [c.236]

Существующие высокоэффективные методы глубокой очистки веществ управляемой кристаллизацией из расплава также имеют недостаток, связанный с малыми масштабами производства. Однако причина здесь определяется не свойствами системы, а условиями организации теплообмена в используемых аппаратах. [c.21]

Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников, занимающихся теорией и практикой процессов управляемой кристаллизации — направленной кристаллизации, зонной плавки. Она полезна также студентам вузов, специализирующимся в указанной области. [c.2]

Сравнительно недавно, особенно в металлургии, процесс кристаллизации стал проводиться так, что скорость выделения твердого тела регулируется внешними условиями. Такой процесс следует назвать управляемой кристаллизацией. К последней нужно отнести направленную кристаллизацию и зонную плавку. Управляемая кристаллизация расплавов связана со следующими проблемами. [c.3]

Металлические слитки с улучшенной структурой. Управляемая кристаллизация позволяет регулировать структуру слитка, что приводит к улучшению качества получаемых изделий. Так, в последние годы появились сообщения о получении с помощью направленной кристаллизации лопаток авиационных турбин с повышенной жаропрочностью. [c.3]

Физико-химический анализ. Управляемая кристаллизация дополняет приемы физико-химического анализа. В частности, она становится незаменимой при определении состава сосуществующих с расплавом твердых растворов. [c.4]

На диаграмме г можно увидеть влияние малой скорости охлаждения на раствор с затравкой. Температура регулируется таким образом, что система поддерживается в метастабильном состоянии на протяжении всего процесса и скорость роста небольших затравочных кристаллов определяется только скоростью охлаждения. Внезапного осаждения мелких кристаллов не происходит, так как система не оказывается в лабильном состоянии. Этот метод кристаллизации обычно называют управляемой кристаллизацией . Им можно вырастить кристаллы правильной и заранее намеченной формы. Многие процессы промышленной кристаллизации осуществляются этим методом. [c.217]

Стекло химически очень стойко, но малопрочно, что препятствует широкому применению его при изготовлении труб и аппаратуры химических производств. В последнее время прочность стекол повышают, придавая им мелкокристаллическую структуру. При управляемой кристаллизации расплавленных стекол удается получить [c.447]

Простота и универсальность концентрирования при помощи управляемой кристаллизации заслуживают большего внимания аналитиков. Автор считал бы свою задачу выполненной, если бы эта книга способствовала популяризации кристаллизационного концентрирования и существенно расширила его использование при решении различных задач аналитической химии малых содержаний. [c.8]

При управляемой кристаллизации оттеснение примеси с /ср < 1 к концу слитка будет наиболее эффективным, если на протяжении всего процесса сохраняется равновесие для примеси, находящейся на границе растущего слитка и во всем объеме расплава, а поверхность раздела фаз является плоскостью, нормальной к направлению роста. При этом распределение примеси между фазами описывают при помощи равновесного коэффициента распределения к , рассчитанного по формуле (24), а входящие в эту формулу величины С и Сх являются относительными содержаниями примеси соответственно в однородном расплаве и тонком слое кристалла, примыкающем к границе раздела фаз. Строго го- [c.28]

Чисто диффузионный способ отвода избытка примеси (с /с < 1) от фронта кристаллизации малоэффективен, поэтому при использовании управляемой кристаллизации для концентрирования или очистки основную массу расплава необходимо перемешивать естественными или наведенными конвективными потоками. [c.38]

В работах [107, 108] показано, что зависимость эффективности сегрегации примесей при управляемой кристаллизации от скорости перемешивания расплава проходит через максимум. Одно из объяснений указанной закономерности состоит в том, что с увеличением этой скорости время пребывания частицы или кристаллического зародыша основного вещества на фронте кристаллизации может оказаться меньше времени, необходимого для ориентации этой частицы на поверхности кристалла. Это приводит к образованию слабо упорядоченной твердой фазы, захватывающей маточный расплав или раствор. Кроме того, при интенсификации перемешивания ламинарный характер течения жидкости может смениться турбулентным. Образующиеся при этом вихревые потоки проникают в диффузионный слой, меняя его толщину и вызывая флуктуации температуры, а следовательно, и мгновенной скорости кристаллизации [72]. Следствием этого может быть периодическое частичное плавление кристалла и появление примесной полосчатости, которая качественно похожа на полосчатость, обусловленную концентрационным переохлаждением, вращением кристалла и другими причинами немонотонного распределения примеси в слитке, рассмотренными в разд. 2.3. [c.42]

При течении вязкой несжимаемой жидкости в цилиндрической трубе ламинарное течение может перейти в турбулентное, если Re > 2,3 10 . В случае реверсивного вращения контейнера диаметром d скорость w = = nd(o и L= Tid. Отсюда для направленной кристаллизации водно-солевой эвтектики (см. гл. 6) получаем, что числа Рейнольдса равны 3 -10 и 1,8 10 (a = 2,4 и 6,0 см соответственно для воды при 0°С v = = 1,8 см с ). Следовательно, выбранные параметры реверсивного вращения обеспечивают лишь интенсивное ламинарное течение жидкости, исключая образование вихревых потоков. Очевидно, оптимизация принудительного перемешивания является непременным условием эффективного концентрирования или очистки при помощи управляемой кристаллизации. [c.42]

Для нахождения f p из эксперимента, вьшолненного в условиях неравновесного режима управляемой кристаллизации, часто прибегают к экстраполяции зависимости /с(/) на нулевую скорость / При этом используют уравнение (36) в логарифмической форме [41, с. 32] или же [c.52]

О погрешностях значений коэффициентов распределения, связанных с недостаточно обоснованным применением к реальным системам теоретических уравнений управляемой кристаллизации, мы уже говорили. Добавим, что источниками серьезных погрешностей могут быть нарушения баланса примеси в кристаллизуемом веществе (из-за обмена с внешней средой или химических реакций), радиальное распределение [c.60]

Некоторые из указанных процессов могут способствовать повышению эффективности очистки в тех случаях, когда целью управляемой кристаллизации является удаление вредных примесей. Однако при выращивании монокристаллов или кристаллизационном концентрировании микрокомпонентов эти процессы, как правило, нежелательны, так как затрудняют или даже делают невозможным управление составом монокристалла или расчет состава исходной загрузки по результату анализа концентрата. [c.95]

Сегрегация примеси при управляемой кристаллизации, осложненной указанными процессами, рассмотрена в работах [3, с. 142 59 103 124 173-175]. Библиография более ранних работ, посвященных этой проблеме, содержится в статье [103]. [c.95]

Закономерности и области применения кристаллизационного концентрирования примесей из расплавов кристаллогидратов рассмотрены в работах [82, 128, 136, 201-204]. Управляемую кристаллизацию этих легкоплавких веществ использовали для аналитических целей также авторы статьи [199]. [c.113]

Стекло химически очень стойко, но хрупко, что препятствует широкому применению его для изготовления труб и аппаратуры химических произюдств. В последнее время прочность стекол повышают, придавая им мелкокристаллическую структуру. В результате управляемой кристаллизации расплавленных стекол удается получить очень мелкокристаллические однородные материалы — ситаллы стеклокристал-лы), п 04ность которых иногда более чем в 5 раз превышает прочность ИСХОДЕ ых стекол и приближается к прочности чугуна. [c.419]

Широко известны работы М. В. Ломоносова но получению т1вет-пых стекол. Работами И. В. Гребенщикова внесен значительный вклад в область физико-химии силикатных систем и стекол. Качество стекол можно существенно повысить за счет образования мелкокристаллической структуры. В результате управляемой кристаллизации расплавленпых стекол удается получать очень мелкокристаллические однородные стекла — ситаллы (название происходит от слов стекло и кристалл ), прочность которых в несколько раз больше прочности исходных стекол и приближается к прочности чугуна. Наряду с высокой механической прочностью ситаллы исключительно химически стоики. [c.297]

Важнейшими природными силикатами являются, например, тальк (ЗMgO НгО-45102) и асбест (ЗMg0 2H20 25102). Как и для 5162, для силикатов характерно стеклообразное (аморфное) состояние. При управляемой кристаллизации стекла можно получить мелкокристаллическое состояние (ситаллы). Ситаллы характеризуются повышенной прочностью. [c.468]

Классическая схема разделения веществ методом соосаждения ориентирована на определение микропримесей в растворе. В других схемах осуществления подобных процессов, которые объединяются общим термином кристаллизационное концентрирование, метод позволяет концентрировать микропримеси, находящиеся в твердой матрице. В основе кристаллизационного концентрирования лежит процесс перераспределения матричных и примесных компонентов анализируемого образца между жидкой фазой расплава и ти солевого раствора эвтектического состава и твердой кристаллической фазой при условии управляемого перемещения межфазной границы. В результате управляемой кристаллизации микропримеси, оттесняясь фронтом кристаллизации, концентрируются в тонкой пленке, образующейся на поверхности кристаллического образца. [c.155]

В своей классической работе, посвященной изучению законов, управляющих кристаллизацией и плавлением, Тамман сшисал результаты исследования влияния вязкости расплавов на способность к образованию стекол. При возрастании степени переохлаждения вязкость расплавов возрастает сначала медленно, потом чрезвычайно быстро, но всегда оставаясь непрерывной функцией от температуры. Процесс заканчивается переходом первоначально жидкого расплава в твердое хрупкое стекло. Этот процесс можно исследовать, например, пос]5едством наблюдения скорости падения маленьких металлических шариков в вязких расплавах при постоянных температурах. Таким образам, в первом приближении можно найти обратно пропорциональную зависимость между скоростью падения шарика и вязкостью расплава [c.90]

Д. П. Григорьев и В. В. Гурецкаяустановили отнощения, управляющие кристаллизацией фторамфи-бола из пироксенового расплава они ясно показали, что присутствие аниона (фтора) существенно для кристаллизаций амфибола, в то время как из расплавов, лишенных летучих веществ, выпадают только пироксены. Это же общее правило справедливо и в отношении группы слюд Д. П. Григорьев применял, в частности. [c.578]

В предыдущей главе отсутствие влияния вращения контейнера на распределение прил1еси при кристаллизации снизу вверх мы объяснили тем, что расплав увлекается контейнером и принудительного перемешивания расплава не возникает. Реверсивное вращение приводит к возникновению принудительного перемешивания расплава, однако в наших условиях оно достаточно эффективно только при большой температуре нагревателя. Реверсивное вращение может быть весьма перспективным для организации принудительного перемешивания расплава при управляемой кристаллизации. По-видимому, впервые для направлен- [c.108]

Книга посвящена новому методу концентрирования мнкро-прнмесей, основанному на управляемой кристаллизации анализируемого материала. Изложены метрологические предпосылки и теоретические основы метода. Рассмотрены особенности поведения микропрнмесей при управляемой кристаллизации солевых расплавов, водно-солевых растворов эвтектического состава, при наложении на кристаллизуемую систему поля центробежных сил, при введении второй жидкой фазы. Описана аппаратура для реализации различных вариантов метода. Показана эффективность его применения при определении в чистых веществах примесей разной природы, а также для изготовления стандартных образцов состава. [c.2]

Работы последнего десятилетия показали, что управляемая кристаллизация в трубчатом контейнере, лежащая в основе многих методов выращивания монокристаллов и глубокой очистки веществ [3], с успехом может быть применена для аналитического концентрирования содержащихся в них примесей. Этот метод, названный кристаллизационным концентрированием [4], удачно дополняет традиционные методы обогащения, так как позволяет эффективно концентрировать примеси разной природы, в том числе катионы щелочных металлов, химические аналоги основы, анионы и органические примеси. Будучи безреактивным, метод характеризуется низким уровнем общего фона он легко поддается автоматизации, а при необходимости позволяет экономить дорогостоящий анализируемый материал благодаря возвращению его в производство после отбора концентрата. [c.8]

Кристаллизационное концентрирование обычно является частью комбинированной методики анализа. Но в некоторых случаях с помощью эмиссионной спектрографии удается непосредственно анализировать торцы слитков после проведения управляемой кристаллизации [40] такие методики можно отнести к числу гибридных. Можно представить себе такие приемы непрерывного анализа расплава (например, с использованием оптических или электрохимических методов), которые будут органически сочетаться с кристаллизационным концентрированием микропримесей и станут основой новых гибридных методов. [c.23]

По способу воздействия на анализируемое вещество различают, в известной мере условно, физические и химические методы предварительного концентрирования микропримесей [2, с. 18]. Представляется удобным относить метод к одной из этих групп в зависимости от того, является ли он безреактивным или связан с применением реагентов. При такой классификации к физическим методам можно отнести дистилляцию, фильтрацию, центрифугирование, массовую и управляемую кристаллизацию, к химическим-экстракцию, соосаждение, сорбционные и электрохимическце методы (считая реагентами сорбенты, фоновые электролиты и электроды). [c.24]

К физическим методам обогащения относят и кристаллизационное концентрирование, которому посвящена данная книга. Основой этого метода является перераспределение примесей между кристаллической и жидкой фазами в процессе управляемого перемещения границы раздела этих фаз вдоль кристаллизуемого образца. Вслед за Киргинцевым [3, с. 5] мы будем называть этот процесс управляемой кристаллизацией, объединяющей зонную плавку, когда вдоль образца движется распла- [c.24]

Управляемая кристаллизация расплава, протекающая при повышенных температурах, может быть неконсервативной, т. е. сопровождаться некоторыми побочными процессами, приводящими к нарушению баланса примеси и основы в кристаллизуемом веществе. Причинами увеличения массы примеси в системе могут быть ее поступление из контейнера и атмосферы и термическое разложение основного вещества. Примесь может теряться вследствие улетучивания, вышлаковывания или сорбции на стенках контейнера. Единственной причиной ощутимого изменения массы основного вещества (при реализуемых обычно условиях эксперимента) является испарение расплава. [c.95]

Проведение управляемой кристаллизации при относительно низких температурах сводит к минимуму вероятность появления значимых систематических погрешностей, которые обусловлены неконсервативностью процесса концентрирования и были рассмотрены в предыдущей главе. В разделах 3.3 и 4.3 уже проводились примеры аналитического концентрирования различных примесей (в том числе термически неустойчивых) из расплавов низкоплавких органических соединений и некоторых металлов. Данная глава посвящена низкотемпературным вариантам кристаллизационного концентрирования микрокомпонентов из водно-солевых растворов эвтектического состава и расплавов кристаллогидратов неорганических солей. [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология