Рост зародышей

Механизм образования сажи (дисперсного углерода) при горении реактивного топлива и в общем случае при химических превращениях углеродсодержащих веществ изучен еще недостаточно. Исследователи основную роль отводят полимеризации или цепным разветвленным реакциям. В последнем случае физико-химическая модель процесса включает разветвленные цепные реакции образования радикалов-зародышей, превращение их в зародыши твердой фазы (минимальные частицы, имеющие физическую поверхность) и дальнейший рост зародышей за счет гетерогенного разложения углеводородов на их поверхности. Сторонники полимеризационной схемы отмечают, что образование ацетилена наблюдается даже в метано Кисло-родном пламени. После достижения максимальной концентрации ацетилен превращается в моно- и полициклические ароматические углеводороды и полиацетилен. Экспериментально показано также, что в соответствующих условиях появлению сажевых частиц предшествует образование (в результате полимеризации) крупных углеводородных молекул с молекулярной массой примерно 500. [c.168]

Из всех видов зародышеобразования рассматривается в этом разделе случай гомогенного, гетерогенного зародышеобразования, причем /(Гз) 11 (Гз) =/з —скорость зародышеобразования т1(Гз)— скорость роста зародыша. [c.15]

С точки зрения фрактальной модели понятие критического зародыша получает иную интерпретацию. Поскольку во фрактальных структурах наблюдается степенное снижение плотности вещества в направлении от центра к периферии, пространственная размерность должна постепенно изменяться от 3 в центре до приблизительно 2 на периферии. Таким образом, для фрактального кластера малого размера, какими являются рассматриваемые зародыши, понятие поверхности как линии раздела фаз фактически теряет смысл. Для роста зародыша нет необходимости преодолевать энергетический барьер образования новой поверхности. При достижении зародышем критического размера реализуется состояние идеального пористого объекта и скорость его роста значительно увеличивается [35]. [c.38]

Процесс начинается обычно в активных точках (центрах) поверхности кристалла (грани, углы, нарушения структуры кристаллической решетки), что приводит к образованию зародыша новой твердой фазы. Дальнейший ход превращений связан с характером-роста зародышей. [c.258]

При описании хода термической диссоциации скорость реакции чаще всего ставится в зависимость от состава твердой фазы, выраженного степенью превращения (распада) а твердого исходного вещества. Па рис. УП1-12 представлены наиболее характерные зависимости а от времени реакции. Различную форму приведенных на рис. УП1-12 кривых можно объяснить качественно, учитывая разницу скоростей образования и роста зародышей. Кривая 1 соответствует случаю, когда в первые моменты прохождения [c.259]

В период ускорения реакции степень распада исходного вещества во многих случаях зависит от скоростей образования зародышей и их роста. Обычно можно допустить, что скорость роста зародышей постоянна. Тогда вид уравнения степени распада обусловливается в основном тем, в какой форме будет выражена скорость зародышеобразования. Из предположения, что одна полностью прореагировавшая молекула твердого исходного вещества [c.259]

При резком понижении давления в жидкости, содержащей малое количество растворенного газа, в области температур, далеких от точки кипения, наблюдается быстрый рост зародышей. При наличии растворенного газа и медленных изменениях давления (низкие частоты) в фазе расширения пузырька в нем уменьшается концентрация газа и это обусловливает диффузию последнего из жидкости в пузырек. Поскольку в процессе колебаний изменяется и площадь пузырька, диффузия оказывается направленной и постепенно пузырек растет. При температурах, близких к точке кипения, происходит быстрое испарение жидкости в растущий пузырек, и возникает так называемая паровая кавитация [18]. Наконец, в определенных условиях (например, в [c.58]

Предположим, что рост зародышей представляет собой диффузионный процесс, который можно ускорить, используя конвекцию. Тогда первоначально нужно создать максимальную относительную скорость движения кристалла и раствора. Для взвешенных в растворе кристаллов их относительное движение можно организовать, создавая колебания раствора на определенной частоте, изменяемой в ходе роста кристаллов. [c.149]

Рассмотрим процесс возникновения и роста зародышей [27]. За интервал времени dt в единице объема образуется I A. t))at зародышей, которые увеличивают размеры согласно уравнению линейного роста [c.174]

В процессе образования скелета коксового пирога и роста зародышей карбонизации они подвергаются внешним воздействиям от выделяющихся паров и газов. Образующееся твердое карбоидное тело, стремясь принять более выгодную конфигурацию, уплотняется по направлению действия главных межмолекулярных сил. При этом оно оказывает некоторое противодействие внешним распирающим механическим воздействиям. Естественно, что чем больше образуется в процессе коксования паров и газов, тем сильнее действуют распирающие усилия с их стороны и тем эффективнее проявляется преимущественное направление внутримолекулярных когезионных сил. [c.35]

Рост зародышей карбонизации является вторичным процессом и может быть обусловлен только силой сцепления твердых частиц. Эта сила имеет электрическую природу, характеризующую взаимную связь молекул. [c.54]

Образование сажевых частиц складывается из двух процессов— образования зародышей и их роста. Зародыши растут, так же как и пироуглерод, в результате в основном прямого разложения углеводородных молекул до элементов. Образование же зародышей является сложным малоизученным процессом, имеющим очень высокую ( 110—175 ккал/моль) энергию активации. Наиболее вероятно, что зародыши сажевых частиц образуются в результате цепной разветвленной реакции. [c.94]

В основе полиморфных превращений железа лежит процесс кристаллизации они протекают через стадию образования и роста зародышей новой фазы с последующим формированием вокруг них кристаллов иной структуры. Ввиду узости температурных интервалов переходов а-железа в р-железо (142 С) и [c.39]

Ниже приведены способы воздействия ка процессы образования и роста зародышей кристаллов парафинов, которые могут быть объяснены с позиции классической теории гетеро-фазной флуктуации и реализованы ка практике в технологических процессах, связанных с массовой кристаллизацией в больших объемах. [c.12]

При дальнейшем повышении количества добавки ее воздействие распространяется кроме сорбционно-сольватного слоя также и на компоненты, иммобилизованные в межчастичном пространстве асфальтеновых агрегатов, приводя к разрушению после-,/ их. При этом значительно уменьшаются размеры асфальтеновых агрегатов и одновременно увеличивается их сорбционно-сольватный слой, что в свою очередь снижает возможность образования и роста зародышей дисперсной фазы в реакционной массе. [c.135]

Интересно отметить образование зародышей на краях царапин. Края царапин имеют малый радиус кривизны и вследствие этого повышенную плотность тока, что и вызывает рост зародышей. [c.91]

Совсем по-иному влияют на процесс кристаллизации растворимые примеси. Дело в том, что зародыш кристалла при своем образовании стремится оттеснить инородные примесные молекулы, что ведет к обогащению этими молекулами слоя расплава, окружающего границы зародыша. По этой причине участие молекул основного вещества в росте зародыша становится затруднительным и для достижения зародышем критического размера уже требуется большее переохлаждение. В присутствии примеси может изменяться (как правило, уменьшается) и скорость роста кристалла. Это, по-видимому, обусловлено адсорбцией примесных молекул на поверхности кристалла. Если адсорбция происходит на активных местах роста, то такое локальное отравление поверхности кристалла тормозит образование кристаллического слоя и рост кристалла замедляется по сравнению с его ростом из чистого расплава. Но, с другой стороны, адсорбция примесных молекул может приводить к уменьшению поверхностной энергии кристалла. Это, в свою очередь, связано с повышением шероховатости поверхности, [c.109]

Увеличение свободной энергии обусловлено тем, что при возникновении и росте зародыша затрачивается работа на создание поверхности раздела между новой и старой фазами. Пусть молярная свободная энергия жидкости Ох, а твердой фазы ( 2- Объем кристаллического зародыша обозначим V, а его поверхность а и поверхностное натяжение на границе фаз ст. Изменение свободной [c.390]

Для различных хи.мических реакций, используемых при получении золей, опти.мальные условия образования и роста зародышей подбирают опытным путем. Как правило, высокодисперсные золи получают внесением в разбавленный раствор одного из реактивов небольшого количества концентрированного раствора второго реактива при интенсивном перемешивании. При такой методике образовавшиеся зародыши твердой фазы быстро прекращают рост, так как разбавленный раствор скоро истощается. Свежеобразованная дисперсная фаза, состоящая из агрегатов нерастворимого вещества, часто имеет аморфное строение. С течением времени (от нескольких минут до суток) идет процесс кристаллизации нерастворимых частиц и они приобретают кристаллическую структуру. [c.411]

В топохимических реакциях кривые, передающие зависимость доли разложившегося вещества а от времени, характеризуются S-образной формой. В первый (индукционный) период, когда образуются микроскопические зародыши новой фазы, реакция может идти с ничтожно малой скоростью. Однако образование зародышей вызывает искажение материнской фазы, которое способствует возникновению новых зародышей. Далее скорость реакции по мере увеличения времени не уменьшается, как обычно, а, наоборот, возрастает. Такое течение реакции называется автокаталитическим. Роль катализатора здесь играет продукт реакции. Это объясняется увеличением реакционной поверхности вследствие роста зародышей. Наконец, после того, как скорость реакции достигнет максимума и выросшие вокруг зародышей реакционные зоны начнут сливаться, пов ерхность раздела между фазами, а с ней и скорость реакции начнут уменьшаться. Допустим, что число зародышей не настолько велико, что они быстро сливаются и растут как общая масса и что скорость реакции определяется скоростью их роста, а не скоростью образования. [c.386]

Рост зародышей мартенситных кристаллов, представляющих собой пластинки, осуществляется путем закономерного смещения атомов железа и перестройки решетки в прилегающей к зародышу (сопряженной с ним) области старой фазы. Характерной особенностью процесса увеличения новой фазы является то, что быстро растущий кристалл мартенсита вызывает напряжения в окружающей среде, которые начинают тормозить его рост. Такое торможение наблюдалось Г. В. Курдюмовым с сотрудниками, например при изотермическом распаде аустенита, скорость которого измерялась путем магнитометрического определения количества образовавшегося мартенсита. [c.389]

Вопросы кинетики кристаллизации имеют для металлургии большое практическое значение. Так, например, качество стальных слитков и изготовляемой из них продукции в значительной степени определяется характером и скоростью кристаллизации жидкой стали в изложницах. Рассмотрим подробнее процесс кристаллизации, характерными чертами которого, как и в ряде процессов, описанных в предыдущем разделе, являются образование и рост зародышей новой фазы. [c.390]

Будевский с сотр. (1966), проводя эксперименты с идеальной гранью (111) серебра, служившей катодом, продемонстрировал возможность такого процесса. В опытах Булевского на катод подавался кратковременный импульс тока, вызывавший смещение потенциала в отрицательную сторону, достаточное для образования двухмерного зародыша. Затем потенциал несколько сдвигали в положительную сторону, что исключало возможность возникновения новых двухмерных зародышей, но обеспечивало рост уже созданного зародыша. Ток, протекавший через ячейку, вначале возрастал, а затем —по достижении фронтом роста зародыша края грани — падал до нуля. Дальнейший рост грани требовал повторного сдвига потенциала в отрицательную сторону до величины, обеспечивающей возникновение следующего двухмерного зародыша. Результаты опытов Булевского показали, что при заданном потенциале наблюдаются периодические колебания силы тока (или, при постоянной силе тока, колебания потенциала) и что рост грани может совершаться через стадии образования двухмерного зародыша и его распространения на поверхности. Однако такой механизм справедлив лишь для некоторых предельных случаев, которые обыч- [c.337]

Конденсационная структура может быть получена и при нон-денсагтии дисперсной фазы из пересыщенных паров, растворов или расплавов. При обра.човании и росте зародышей новой фазы из концентрированных пересыщенных систем может возникнуть непрерывный сетчатый каркас путем срастания и переплетения растущих частиц дисперсной фазы. Если эти частины представляют собой кристаллы, возникающие структуры называют кристаллизационно-конденсационными структурами тБсрдепия. [c.340]

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]

На возникновение и рост зародышей сажи значительное влиянне оказывает температура и среда, в которой формируются > <ид-кие частицы. При высоких температурах возникает боль(иое количество зародышей, рост которых контролируется подачей углево-дородного сырья. Одновременно интенсифицируются процессы взаимодействия сажевых частиц с реакционноспособными газами, ириводящ,ие к образованию бошее дисперсных сажевых частиц. Добавление в зону реакции ингибиторов (пропилена, окиси азота) или инициаторов (окиси этилена) влияет на кинетику образования сал<и, что подтверждает радикально-цепной механизм процесса. [c.169]

В отсутствие пересыщения pix = llv зависимость АС (г) имеет вид параболы. При углублении в метастабильную область J,x>- .lv на кривой С (г) появляется хмаксимум, координаты которого (6 кр и Гкр) уменьшаются но мере роста пересыщения. Работа образования критического зародыша представляет собой высоту энергетического барьера, который необходимо преодолеть для того, чтобы ироцесс роста зародышей новой фазы шел самопроизвольно (рис. 16). [c.86]

Известно, что рост зародышей новой фазы с радиусом, боль-игим критического, осуществляется в одном из двух крайних [c.87]

Скорость роста кристаллов. Величина и структура частиц осадка зависят не только от скорости их образования, но также от скорости роста кристаллов. Каждый зародыш окружен адгезионным слоем насыщенного раствора. В момент образования первого зародыша раствор пересыщен. Скорость роста зародыша пропорциональна скорости переноса из пересыщенного раствора в насыщенный адгезионный слой. Изменения концентраций пересыщенного раствора в единицу времени dUjdt определяют из уравнения Нойеса — Нернста [c.201]

При низких температурах ( 250 °С) скорость окисления железа зависит от индекса кристаллической грани и снижается в ряду (100) > (1 И) >-(110) [50]. Зародыши оксида состоят преимущественно из FegOi, они растут, образуя однородную пленку. Вслед за тем происходит образование и рост зародышей а-Ре Оз поверх слоя Рбд04 [51—53]. v [c.204]

Длинные и гибкие цепи полимера способствуют монотонному частично неупругому деформированию материала при постоянной нагрузке, а именно деформации ползучести. В статистических теориях разрушения обычно специально не рассматривается степень деформации при ползучести. Можно напомнить (разд. 3.4, гл. 3), что кинетическая теория Журкова и Буше также не учитывает деформацию ползучести как один из видов деформирования. В теории Сяо—Кауша, разработанной для твердых тел, не обладающих сильной неупругой деформацией, рассматривается зависимость деформации от времени, которая считается, однако, следствием постепенной деградации полимерной сетки. Буше и Халпин специально рассматривают макроскопическую ползучесть, чтобы учесть соответствующие свойства молекулярных нитей, которые в свою очередь оказали бы влияние на долговечность материала. Согласно их теории, запаздывающая реакция матрицы каучука или термопласта вызывает задержку (вследствие влияния на /ь) роста зародыша трещины до его критического размера. [c.278]

Здесь Ев — свободная энергия активации перехода кристаллизующихся единиц через границу раздела расплав — зародыш, которая соответствует свободной энергии активации вязкого течения = = П кТ1п VL п — ч спо сегментов в единичном объеме расплава. Учитывая, что АР обратно пропорционально Т и—Ту, находим, что скорость зародышеобразования равна нулю при абсолютном нуле и при 7пл и достигает максимума при какой-то промежуточной температуре. Возникшие зародыши критических размеров начинают расти, поскольку их рост сопровождается уменьшением свободной энергии. В полимерах рост зародышей приводит обычно к образованию сферолитов. [c.55]

Закономерная морфологическая связь между исходным веществом и продуктом реакции наблюдается в реакциях, протекающих на твердых гидроксиде меди, гидроксиде цинка и гидроксиде магния, причем кристаллическая структура исходного соединения в большой степени определяет образование и рост зародыша твердого продукта реакции. Это явление называют топо-таксией. [c.439]

Распад пересыщенных твердых растворов и связанные с ним процессы старения металлов и сплавов имеют огромное техническое значение. Это обусловлено тем, что часто выделяющаяся при распаде раствора избыточная твердая фаза в мелкодисперсиом состоянии упрочняет металл. Примером такого упрочнения является выделение интерметаллического соединения NigAl в жаропрочных сплавах типа нимоник. В широко применяемом в авиации сплаве — дюралюминии — при старении выделяются мелкие кристаллики uAlg. Кинетика распада твердых металлических растворов определяется (в зависимости от природы сплава) различными факторами. Общими чертами таких процессов, как и в рассматриваемых выше случаях, являются образование и рост зародышей новой фазы. Обычно при низких температурах скорость процесса определяется скоростью образования зародышей новой фазы, а при высоких — ростом зародышей путем диффузии. [c.389]

Рассмотрим вторую стадию образования коллЬидной системы — рост зародышей кристаллизации в результате отложения на них вещества из пересыщенного раствора. Для объяснения роста кри-. таллов в разное время было предложено много теорий. [c.226]

В результате роста зародыша степень пересыщения раствора уменьшается за счет перехода растворенного вещества в кристаллическую фазу и одновременно снижается растворимость частиц из-за увелинения их размеров. Уравнение (VHI,2) только в пер [c.226]

Действие веществ, препятствующих возникновению зародышей, вероятно, объясняется чисто хи1 1ическими явлениями, происходящими в растворе. Действие веществ, задерживающих рост зародышей, вызвано адсорбцией их на зародышевых кристалликах и образованием на поверхности кристалликов тончайшего чужеродного слоя, препятствующего дальнейшей достройке кристаллика. Это объяснение подтверждается тем, что зависимость скорости роста кристалликов от равновесной концентрации вещества, препятствующего росту, может быть выражена уравнением, по виду сходным с известным адсорбционным уравнением Фрейндлиха. [c.228]

Были получены соотношения для I, кpивыx при трехмерном росте зародышей, а также с учетом краевых эффектов. Так как зависимость тока от времени определя- [c.336]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология