Рекристаллизация в суспензиях

Принудительная перекристаллизация [219] заключается в искусственном возбуждении потоков роста и растворения. Из суспензии, одна из фаз которой содержит радиоактивную примесь, отбирают часть ее, растворяют осадок отобранной суспензии в ее жидкой фазе, изменяя температуру или состав среды. Затем отобранную часть в виде пересыщенного раствора возвращают к основному объему суспензии. В этих опытах для осуществления перекристаллизации применяется принудительное колебание концентрации раствора, которое, как показано далее, приводит к иному механизму рекристаллизации. [c.44]

Проведенный анализ показал, что существует путь, который удовлетворяет поставленной задаче. Он заключается в исследовании механизма рекристаллизации на грубодисперсных суспензиях. Судя из опыта, интенсивность рекристаллизации в этих системах настолько высока, что позволяет наблюдать характерные, четко выраженные признаки явления рекристаллизации за сравнительно короткий промежуток времени. Это дает возможность накопления большого количества экспериментального материала. К тому же размер частиц, подвергающихся рекристаллизации, в грубодисперсных суспензиях настолько большой, что можно измерять изменения каждой частицы в отдельности в процессе рекристаллизации сравнительно простыми, но вместе с тем надежными методами, например весовым, ситовым, микрофотометрическим и т. д. [c.56]

Поскольку между грубодисперсной суспензией и более высокодисперсными коллоидными системами нет принципиального различия (в части, касающейся механизма переконденсации), то закономерности, установленные при исследовании механизма рекристаллизации на грубодисперсных системах, могут быть перенесены (с соответствующей корректировкой) и на более высокодисперсные системы. [c.56]

Второе обстоятельство, которое имело немаловажное значение при выборе суспензии как объекта исследования, заключается в большом практическом значении суспензий [1, 3]. Поэтому результаты, полученные при исследовании механизма рекристаллизации в суспензиях, могут быть непосредственно использованы на практике. [c.56]

Рис, 10. Схема экспериментальной установки для исследования процесса рекристаллизации в изотермически-изобарических условиях кипения суспензии при давлении ниже ат.мосферного. [c.58]

Изменяя. температуру перегрева суспензии у поверхности нагрева в пределах 7—14°, нам не удалось установить зависимость интенсивности рекристаллизации от температуры перегрева. Это, очевидно, объясняется кратковременным контактом раствора с поверхностью нагрева, благодаря чему концентрация раствора не успевает сильно измениться. [c.63]

Рис. 13. Кинетика рекристаллизации кристаллов алюмо-аммониевых квасцов (начальный размер 5—7 мм) в изо-термически-изогидрических условиях кипения суспензии при 70° С в координатах уравнения (2.32).

Рис. 14. Изменение суммарной поверхности кристаллов алюмо-ам-мониевых квасцов (начальный размер 5—7 мм) в процессе их рекристаллизации = 70° С, весовое содержание кристаллов в суспензии ф . = 0,43) при различных количествах суспензии

Благодаря температурному градиенту отдельные части суспензии будут подвергаться то нагреву (в непосредственной близости от термозонда), то охлаждению (у стенок сосуда, соприкасающихся с окружающей средой). При этом межкристальный раствор будет становиться ненасыщенным или пересыщенным, а находящиеся в растворе дисперсные частицы будут подвергаться то частичному растворению, то частичному росту, что приведет к процессу рекристаллизации по указанному механизму. [c.157]

Экспериментальная проверка влияния частоты колебания температуры на интенсивность рекристаллизации была проведена по той же методике, что и в предыдущем случае. Отличие состояло в том что при одной и той же амплитуде колебания температуры (5,6°) от опыта к опыту менялась частота. На рис. 83, а, показан характер изменения частоты колебания температуры суспензии, а на рис. 84 — зависимость интенсивности рекристаллизации от частоты. Опыты подтвердили, что интенсивность рекристаллизации пропорциональна частоте колебания температуры. [c.159]

Выше показано, что в условиях принудительного колебания температуры интенсивность рекристаллизации пропорциональна частоте. Поэтому в условиях кипения влияние количества суспензии на интенсивность рекристаллизации сказывается косвенно, так как с увеличением количества дисперсной системы уменьшается кратность циркуляции, а значит, и частота колебания температуры, что приводит к соответствующему уменьшению интенсивности рекристаллизации. [c.162]

ВЛИЯНИЕ КОЛИЧЕСТВА СУСПЕНЗИИ, СОДЕРЖАНИЯ В НЕЙ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ И ДИСПЕРСНОСТИ ЧАСТИЦ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ [c.162]

Увеличение количества суспензии в 2, 3 и 5 раз при одном и том же содержании твердой фазы (ф = 0,5) практически не сказывается на величине размера частиц, т. е. интенсивность рекристаллизации во всех случаях одинакова [c.163]

С уменьшением содержания твердой фазы в суспензии средний размер кристаллов за счет рекристаллизации возрастает [392] [c.163]

В условиях кипения кристаллизующейся дисперсной системы суммарный эффект изменения интенсивности рекристаллизации должен складываться из уменьшения интенсивности рекристаллизации за счет уменьшения кратности обмена и увеличения интенсивности рекристаллизации за счет уменьшения содержания твердой фазы в дисперсной системе. Однако, как показывают результаты опытов, представленные на рис. 87, изменение интенсивности рекристаллизации в условиях кипения с увеличением абсолютного количества дисперсионной среды обратно пропорционально увеличению слоя суспензии, т. е. эффект повышения интенсивности рекристаллизации за счет уменьшения содержания твердой фазы незначительный и фактически не наблюдается. Это объясняется тем, что вследствие кратковременности контакта суспензии с поверхностью нагрева кристаллы успевают частично раствориться лишь в том количестве раствора, который находится вблизи кристаллов остальной раствор, несмотря на абсолютное увеличение его количества, в процессе рекристаллизации не участвует. [c.163]

Для исследования зависимости интенсивности рекристаллизации от размера кристаллов суспензию алюмо-аммониевых квасцов в водном растворе кипятили в изотермически-изогидрических условиях [c.164]

Как и в предыдущих случаях, эксперимен влияния температуры на интенсивность рекристаллизации проводили на суспензии, приготовленной из кристаллов алюмо-аммониевых квасцов размером менее 0,25 мм и насыщенного водного раствора. [c.168]

Суспензию подвергали колебаниям температуры с постоянными амплитудой (5, 6°) и частотой (0,22 град-- ) в течение 10 Следующий опыт проводили в подобных условиях, но температуру, около которой происходи ло колебание, повышали Опыты проводили при тем пературах 30, 40, 50 и 60° С Результаты ситового анали за кристаллов, полученных к концу каждого опыта, представлены на рис. 92 в виде кумулятивных кривых весовых процентов к рис-таллов 2Д в функции их размеров Представленные данные показывают, что с повышением температуры интенсивность рекристаллизации увеличивается доля мелкой фракции кристаллов уменьшается, а крупной—возрастает, средний размер кристаллов от опыта к опыту растет [c.168]

Одним из методов синтеза коллоидных систем является конденсационный. Образование коллоидных систем в результате конденсации — это процесс кристаллизации, а образовавшиеся частицы представляют собой мельчайшие кристаллики [3]. В зависимости 01 величины растворимости вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде в результате конденсационных процессов могут образоваться дисперсные системы от высокодисперсных золей до грубодисперсных суспензий. Как известно [1—4], суспензии имеют большое практическое значение. Рассмотрим несколько примеров практического применения процесса рекристаллизации, происходящего в условиях периодического колебания температуры или концентрации дисперсионной среды. [c.187]

Промышленность предъявляет требования не только к качеству монокристаллов, но и к их количеству. Поэтому все больше получают распространение способы массового выращивания монокристаллов. Разработанный нами дисперсионный способ выращивания монокристаллов [413], использующий явление рекристаллизации в суспензии, полностью соответствует этому требованию. [c.187]

Мы разработали способ массовой кристаллизации веществ из растворов, также основанный на явлении рекристаллизации. Сущность его заключается в следующем. При изогидрическом способе массовой кристаллизации вещества из растворов суспензия подвергается плавному охлаждению. В предложенном способе суспензия подвергается периодическому колебанию температуры при одновременном снижении средней температуры суспензии. Причем перио- [c.189]

Такой же опыт был проведен с большей амплитудой колебания (см. рис. 108, 3). Результаты опыта подтверждают, что и в этих условиях большая амплитуда колебания температуры (при прочих равных условиях) способствует интенсификации укрупнения кристаллов суспензии за счет рекристаллизации (средний размер кристаллов в конце опыта составил 0,38 0,01 мм). [c.191]

Способ замораживания может быть пригоден для исследования не только суспензий, но и ряда оводненных препаратов, например, гидрогелей. При обезвоживании таких объектов в процессе препарирования или уже в электронном микроскопе вследствие большого поверхностного натяжения воды происходит значительное искажение их структуры, чего, казалось бы, можно полностью избежать, применяя замораживание. В действительности этот способ не дает такого эффекта, которого бы можно было ожидать. Происходит некоторое разрушение исходной структуры, прежде всего из-за выделения кристалликов льда. Скорость рекристаллизации льда столь значительна, что из слоя вначале почти аморфного льда, полученного путем конденсации паров на металлической поверхности при температуре жидкого азота, уже через 5 мин. при —80° образуются кристаллы размером около 1 х [41]. При исследовании [c.77]

Для получения наиболее чистых осадков Кольтгоф рекомендует проводить осаждение при комнатной температуре из концентрированного раствора и полученную суспензию разбавлять водой или лучше раствором электролита для ускорения процесса рекристаллизации осадка, затем оставлять осадок на ночь в маточном растворе на паровой бане и утром отфильтровать. [c.365]

Таким образом, термическая предыстория сополимера даже в разбавленной суспензии определяет число зародышей, принимающих участие в рекристаллизации. Кроме того, она, очевидно, оказывает влияние и на природу зародышей. [c.174]

Как видно из определения, к коллоидным системам относятся два основных типа систем. Первому типу — гетерогенным высокодисперсным системам — соответствует первый указанный ранее тип укрупнения частиц путем образования трехмерных и двухмерных структур в инертной среде он характеризуется наличием развитой поверхности раздела. Условие высокодисперсности отделяет коллоидные системы от грубых, быстро оседаюпщх суспензий и порошков с низкой кинетической устойчивостью. Ввиду наличия частиц со свободной поверхностной энергией, коллоидные дисперсные системы являются термодинамически неустойчивыми, потому что стремление этой энергии к уменьшению приводит к агрегации частиц (см. четвертую главу). Частицы не слипаются, т. е. оказываются агрега-тивно устойчивыми лишь при условии, что на их поверхности за счет свободной поверхностной энергии адсорбируются молекулы или ионы третьего компонента системы или стабилизатора. Однако агрегативная устойчивость этих частиц имеет индуцированный характер, и по истечении достаточного промежутка времени (путем рекристаллизации и др.) процесс слипания неизбежно наступает. В этом смысле коллоидные дисперсные системы являются необратимыми системами. Таковы основные черты первого типа коллоидных систем, которые характеризуются, по Пескову, как гетерогенные высокодисперсные системы, обладающие агрегативной устойчивостью только в присутствии стабилизатора. [c.15]

Франкен и сотр. [62] описали методику получения капилляров с нанесенным слоем хлорида натрия, пригодных для смачивания полярными фазами. Они пропускали через капилляр суспензию хлорида натрия, полученную добавлением насыщенного раствора хлорида натрия в метаноле к 1,1,1-трихлорэтану, после чего-испаряли растворитель. Эту операцию повторяли четырежды, чтобы получить большее количество хлорида натрия на стенке капилляра, а затем капилляр прогревали 1 ч при 350° С, что приводило к рекристаллизации маленьких кристалликов хлорида натрия в их конгломераты. Позднее эти же авторы [42] занимались изучением механизма осаждения хлорида натрия на внутрен- [c.73]

И. В. Мелихов и Г. Эвальд наблюдали интенсивный изотопный обмен между твердой и жидкой фазами суспензии при механическом перемешивании. Причем оказалось, что при более интенсивном перемешивании возрастает интенсивность изотопного обмена. Этот факт авторы объясняют двумя причинами во-первых, откалыванием частиц размером меньше 10 см и тем самым возбуждением оствальдова созревания и, во-вторых, ускоренной самодиффузией изотопа в объеме кристаллов осадка. Заметим, что авторы пришли к выводу об ускоренной самодиффузии индикаторного изотопа в объеме кристаллов осадка при их интенсивном перемешивании не из прямых опытов по определению коэффициента диффузии в кристалле, а косвенно, на том основании, что наблюдавшийся ими довольно большой (10%-ный) и быстрый (t С, 10 сек) обмен между твердой и жидкой фазами нельзя объяснить за счет малоэффективного и медленного механизма оствальдова созревания. Известно, что диффузия в кристаллах чрезвычайно низкая [10]. Поэтому вероятность ее ускорения под воздействием ударов небольшая. Более вероятно допушение, что существует еще один механизм рекристаллизации в дисперсных системах, интенсивность которого значительно выше интенсивности оствальдова созревания. [c.44]

Одинаковые диаметры сосуда 1 и поверхностного конденсатора 2 выбраны не случайно. Как показали предварительные опыты, при длительном кипячении суспензии часть вещества выкристаллизовывается на внутренней поверхности колбы выше границы раздела жидкость — пар. Это, во-первых, не дает возможности составить полный материальный баланс процесса, и, во-вторых, исключает часть кристаллов из процесса рекристаллизации. Потому в новой установке (см. ркс. 10) указанный недостаток устранен при помощи изодиаметричности реакционного сосуда 1 и поверхностного конденсатора 2. Пары воды, образующиеся в сосуде 1, поднимаются вверх и конденсируются на внутренней поверхности конденсатора 2. Конденсат тонкой пленкой стекает вниз и равномерно омывает внутреннюю поверхность сосуда 1, тем самым препятствуя выкри-сталлизовыванию вещества на поверхности сосуда /. Для предотвращения от коррозии внутренняя поверхность сосуда покрывается эмалью, а в некоторых случаях применяется кварцевый стакан. [c.60]

Рис. 11. Изменение количества кристаллов aлI0M0-a юниeвыx квасцов (начальный размер 5—7 мм — а и 2—3 мм — б) в процессе из рекристаллизации в изотермически-изогидрических условиях кипения суспензии при 70"С.

Термозонд представлял собой запаянную с одного конца кварцевую трубку, внутрь которой помещена нагревательная спираль из нихромовой проволоки, погруженной в силиконовое масло. В контрольном сосуде такая же суспензия не нагревалась. Колбы с исследуемыми суспензиями помещали в термостатированный при 60° С сосуд и подвергали встряхиванию на механическом взбалтывателе в течение 10 ч. Мощность нагрева в каждом опыте поддерживали постоянной при помощи реостата сопротивления и контролировали обычным способом. Температуру суспензий (без термозонда и с ним), термостата и термозонда (силиконовой жидкости) замеряли при помощи медь-константановых термопар и контрольных ртутных термометров. В конце опыта исследуемые кристаллы отфильтровывали, высушивали и подвергали ситовому анализу. По данным ситового анализа находили величину размера кристаллов ( ), которой характеризовали интенсивность процесса рекристаллизации. [c.157]

И. В. Мелихов и Г. Эвальд [218], считая, что перекристаллизация в суспензии может происходить только по малоинтенсивному механизму оствальдова созревания, пришли к выводу, что при механическом перемешивании суспензии интенсивный изотопный обмен осадка с раствором может быть обусловлен только интенсификацией диффузии ионов в кристаллы вследствие ударов кристаллов о лопасти мешалки и стенки сосуда. Однако прямых опытов, доказывающих такую интенсификацию диффузии в кристаллах, нет. Если же учесть приведенные выше опытные данные по рекристаллизации с термозондом, то опыты И. В. Мелихова и Г. Эвальда находят полное объяснение с точки зрения колебательного механизма рекристаллизации без привлечения маловероятного механизма ударной перекристаллизации [218]. [c.158]

В предыдущем параграфе мы затронули уже вопрос о влиянии количества суспензии на интенсивность рекристаллизации в изотер-мически-изогидрическнх условиях кипения кристаллизующейся дисперсной системы. Однако в этих условиях влияние количества суспензии сказывается лишь косвенно, путем воздействия на кратность циркуляции, а следовательно, и на частоту колебания температуры. [c.162]

Количество растворителя в кристаллизаторе все время остается постоянным, т. е. процесс рекристаллизации происходит в изотермически-изогидрических условиях, а это, как показано выше, обеспечивает получение правильных монокристаллов благодаря рекристаллизации. Средняя концентрация раствора все время остается постоянной. Нарушение изотермичности и изоконцентратности происходит локально только благодаря перегреву суспензии у поверхности нагрева и возврату конденсата из поверхностного конденсатора в кристаллизатор. [c.188]

Количества выкристаллизовавшегося сахара и поступившего в аппарат с подкачиваемым раствором равны. При этом сахар выкристаллизовывается в виде мельчайших кристаллов предельной, коллоидной дисперсности, которые тут же вступают в процесс рекристаллизации. Таким образом, с момента заводки кристаллов и до конца варки в аппарате происходят два процесса — выкристал-лизовывание сахара в виде мельчайших частиц и их рекристаллизация. Следовательно, существуют и две скорости кристаллизации — скорость массовой кристаллизации сахара из подкачиваемого раствора и скорость рекристаллизации. Как показано нами [2461, скорость массовой кристаллизации определяется интенсивностью теплообмена. Поэтому кинетика уваривания сахарных суспензий определяется кинетикой теплообмена, а кинетика роста единичных кристаллов — кинетикой рекристаллизации. Изотермически-изо-гидрические условия варки обеспечивают получение кристаллов правильной формы, без агрегатов. [c.192]

Попадая в I секцию, суспензия через калиброванные отверстия 17 переходит из секции в секцию и кристаллы ее наращиваются до нужных размеров за счет сиропа-2, подаваемого через патрубок 24 и барботер 22 в каждую секцию в нужном количестве. При этом из сиропа-2 вся вода испаряется, сахар превращается в твердую фазу в виде мельчайших кристалликов, которые затем, вступая в процесс рекристаллизации, вырастают до нужных размеров. Концентрация кристаллов по секциям постепенно увеличивается и на выходе достигает заданной величины, определяемой подвижностью суспензии и степенью истощения мелскристального раствора. [c.198]

Как видно из определения, к коллоидным системам относятся два основных типа систем. Первому типу — гетерогенным высокодисперсным системам — соответствует первый указанный ранее тип укрупнения частиц путем образования трехмерных и двухмерных структур в инертной среде он характеризуется наличием развитой поверхности раздела. Условие высокодисперсности отделяет коллоидные системы от грубых, быстро оседающих суспензий и порошков с низкой кинетической устойчивостью. Ввиду наличия частиц со свободной поверхностной энергией, коллоидные дисперсные системы являются термодинамически неустойчивыми, потому что стремление этой энергии к уменьшению приводит к агрегации частиц (см. четвертую главу). Частицы не слипаются, т. е. оказываются агрегативно устойчивыми лишь при условии, что на их поверхности за счет свободной поверхностной энергии адсорбируются молекулы или ионы третьего компонента системы или стабилизатора. Однако агрегативная устойчивость этих частиц имеет индуцированный характер, и по истечении достаточного промежутка времени (путем рекристаллизации и др.) процесс слипания неизбежно наступает. [c.15]

Блакеддер и Шлейнитц [12] продолжили эту работу, расширив круг растворителей и применив для исследования процессов растворения и рекристаллизации метод дифференциального термического анализа (см. также [10, 11, 68]). Петерлин и Майнел [98] исследовали процесс растворения методом рассеяния света и также установили наличие частичного растворения и рекристаллизации для кристаллов более высокой степени совершенства. Во всех случаях растворению предшествовало образование либо рекристаллизованных кромок, либо новых кристаллов. Рис. 7.18 иллюстрирует изменение доли рекристаллизованного материала с изменением скорости нагревания. Измерения проводили на суспензии кристаллов в свежем растворителе. Нагрев со скоростью 1 — 2 град/мин оказывается достаточным для подавления отжига кристаллов, образовавшихся при температуре 80 - 85 °С. Скорость нагревания, которая необходима для [c.493]

Суспензия карбоната кальция. В ряде работ - , посвященных изучению кристаллизации СаСОз, показано, что первично выпадающие высокодисперсные осадки карбоната кальция весьма склонны к рекристаллизации с образованием достаточно крупных кристаллов различных модификаций (ватерит, кальцит, арагонит). В ходе очистки рассола из-за влияния примесей и условий процесса образуются более или менее искаженные кристаллы карбоната кальция. [c.79]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология