Пересыщение в системе СаО

Все реакции, приводящие к образованию осадков, могут быть использованы для получения коллоидных систем достаточно только создать условия, при которых укрупнение частиц не заходило бы очень далеко. Укрупнение зарождающихся частиц может происходить путем их роста в пересыщенной системе и путем слипания отдельных частиц между собой, т. е. коагуляции. [c.9]

Остановимся на условиях образования новой фазы. Как уже указывалось, новая фаза образуется в пересыщенных системах. Осторожно приводя систему к пересыщению, можно добиться того, что при определенной степени пересыщения новая фаза не возникает. О таких системах говорят, что они находятся в метастабильном состоянии, т. е. устойчивы к очень малым воздействиям и претерпевают необратимые изменения при более значительных изменениях параметров. [c.16]

С другой стороны, фазовое перенапряжение должно быть пропорционально степени пересыщения системы и [c.333]

Решение. Радиус г равновесного зародыша в зависимости от пересыщения системы определяется по уравнению Кельвина (I. И) [c.33]

С. 3. Рогинским была предложена концепция зависимости между активностью катализаторов и энергетическим состоянием их поверхности, известная под названием теории пересыщения. Всякие системы с повышенной свободной энергией С. 3. Рогинский назвал пересыщенными, считая мерой пересыщения избыток свободной энергии на 1 г-мол. Все активные катализаторы относятся к пересыщенным системам, так как отклонены от нормального устойчивого состояния. [c.114]

Роль дефектов в генезисе и поведении катализатора очень велика. При получении катализаторов дефекты возникают из-за неравновесного положения атомов и ионов, и по некоторым предположениям они и определяют активность. Деформации кристаллических решеток всегда возникают при адсорбции посторонних веществ или при быстрой кристаллизации. Такие деформации близки к пересыщенным системам Рогинского и являются причиной повышенной свободной энергии. Неравновесные состояния, полученные в результате суммирования дефектов и деформаций, имеют тенденцию к упорядочению решеток при рекристаллизациях и спекании поверхностей. [c.153]

В этих методах главным моментом является образование в системе зародышей новой фазы. Такие зародыши образуются в пересыщенных системах, где концентрация одного молекулярно-диспергированного компонента выше той концентрации, которая соответствует равновесию между молекулярно-диспергированным и конденсированным состояниями этого компонента (см. гл. 4). Таковыми являются пересыщенные растворы, переохлажденные пары и др. [c.9]

Синерезис. Для эластичных гелей и студней характерно явление синерезиса, т. е. самопроизвольное выделение жидкости. Этот процесс сопровождается уплотнением пространственной структурной сетки вследствие образования дополнительных контактов между частицами или макромолекулами. При этом объем студня или геля уменьшается, однако сохраняется его первоначальная форма. Термодинамически синерезис обусловлен уменьшением энергии Гиббса пересыщенной системы за счет выделения из нее новой макрофазы. [c.477]

Появление новой фазы в пересыщенной системе представляет собой кинетическую проблему. Кинетика этого процесса (скорость образования новой фазы) очень существенно зависит от величины некоего энергетического барьера, получившего название работы образования зародыша новой фазы. Гиббс [4] показал, что эта работа может быть рассчитана термодинамическим путем, и нашел, что она равна 1/3 свободной поверхностной энергии капли такого размера, при котором давление ее пара равно давлению пара в пе- [c.94]

Остановимся прежде всего на самом простом случае конденсационного образования аэрозольных частиц в очищенном от конденсационных ядер пересыщенном пространстве, т. е. на гом )ген-ном образовании новой фазы в пересыщенной системе. Созданная Фольмером [6 ] теория этого процесса лежит в основе всех более сложных случаев, рассмотренных ниже. [c.95]

Возьмем полимеры — типичные атомные вещества. Как правило, они пе имеют кристаллического строения, т. е. находятся в метастабильном состоянии, отличающемся от стабильного состояния, в котором находятся кристаллы, более высоким уровнем энергии. Вот почему кристаллизация — обратимый процесс отвердевания— не может служить для воспроизводимого получения атомных твердых соединений. Для этой цели можно воспользоваться только необратимыми процессами, однако лишь такими, в которых отвердевание происходит при строгом регулировании пересыщения системы взаимодействующих веществ. Ведь индивидуальное вещество может быть получено только в том случае, когда вещество данного состава находится в определенном, присущем только этому индивидуальному соединению энергетическом состоянии. В любом другом возможном энергетическом состояний вещество данного состава будет иметь иное строение и, следовательно, представлять собой одно из множества возможных изомерных соединений. [c.242]

Приведенное уравнение показывает, что скорость образования новой фазы в отсутствие чужеродных зародышей определяется в основном работой, необходимой для спонтанного образования скопления молекул пара с давлением, равным давлению пара пересыщенной системы. [c.357]

Здесь Ац(Т)=р,(Т)—р1 (Т)<0 — разность химических потенциалов 1 — твердой и — жидкой фаз, т. е. изменение химического потенциала при затвердевании метастабильной (переохлажденной) жидкости, характеризующее пересыщение системы 2 — теплота плавления (на моль вещества) предполагается постоянной. Интегрирование уравнения (IV—31) от температуры плавления Тпл, которой соответствует Д(л = 0, до температуры Т дает [c.125]

Оныт показывает, что для образования тумана нужна значительно более низкая температура, чем температура, при которой начинается конденсация насыщенного нара на стенках сосуда. Необходимо, как говорят, значительное переохлаждение или пересыщение системы. Это объясняется тем, что давление насыщенного нара над малыми каплями больше, чем над плоской поверхностью жидкости, и эта разница тем более, чем меньше радиус капли. [c.543]

Для образования при термическом разложении углеводородов сажи, т. е. дисперсного углерода, так же как и для образования тумана, необходимо пересыщение системы. [c.544]

При быстром росте зародышей снижается концентрация исходного углеводорода, а следовательно, и пересыщение системы, в результате чего образование новых зародышей прекращается. [c.545]

Важной заслугой Гиббса является то, что он показал несостоятельность такого полного ограничения. В результате подробного анализа состояния пересыщенных систем (пересыщенного газа, например) Гиббс показал, что устойчивость системы (и кинетика фазообразования) определяется капельками такого размера, при котором давление ее паров равно давлению паров пересыщенной системы, т. е. капельки зародыша новой фазы имеют размеры значительные по сравнению с молекулярными при не очень больших значениях пересыщения Р — -Роо)/Р . [c.276]

Определение индукционного периода образования осадка которое основано на определении времени с момента образования пересыщенной системы до выпадения осадка, оцениваемого по изменению интенсивности проходящего через раствор света или его электропроводности. [c.444]

Заметим, что прорыв пленки отличается от других процессов нуклеации тем, что пересыщение системы, т.е. растягивающее натяжение а, не может меняться в столь широких пределах, как, скажем, в случае конденсации пара и вскипания жидкости. Натяжение бимолекулярной пленки (если исключить случай, когда пленка не сообщается с объемом раствора, как, например, пленка свободного мыльного пузыря в воздухе) не может значительно отличаться от ее нормального натяжения, примерно равного удвоенному поверхностному натяжению раствора, из которого образована пленка. В то же время устойчивость пленки значительно сильнее зависит от ее натяжения, чем от двумерной вязкости. Но еще сильнее она зависит от линейного натяжения у, что открывает новые возможности для точного измерения у, основанного на знании выражения (ХП.27) для вероятности прорыва, в котором известны как экспонента, так и предэкспонента. [c.182]

Наличие метастабильной, пересыщенной системы необходимо, но недостаточно для того, чтобы образование новой фазы приводило к возникновению конденсационных структур, а не дисперсий, состоящих из несвязанных частиц. Абсолютные значения концентрации исходных метастабильных систем должны быть таковы, чтобы выделившиеся частицы могли образовать непрерывный каркас. Для получения структур переплетения или прорастания растущие частицы должны быть весьма анизометричными. Наконец, существенным условием является отсутствие механического перемешивания. Если процесс идет с начала и до конца в покое, то срастание и переплетение частиц приводит к прочной структуре. Если новая фаза возникает при непрерывном механическом перемешивании, то срастание и переплетение могут дойти лишь до стадии сравнительно небольших агрегатов получится дисперсия, в которой возможно лишь коагуляционное структурообразование. [c.27]

Экспериментальное определение скорости роста. Рассмотренные выше теоретические методы определения линейной скорости роста т](/) требуют экспериментального подтверждения, и в первую очередь определение констант Ki, а, Ь. Определяется т](/) по одному из следующих методов по росту одиночного кристалла, закрепленного на кристаллодержателе и помещенного в поток пересыщенной системы по приросту массы навески монодисперсных кристаллов во взвешенном слое [3] по известному фракционному составу кристаллов [4]. [c.86]

Зародыши на поверхностях раздела и двумерные зародыши. До сих нор обсуждался исключительно вопрос о возникновении зародышей внутри фазы. В случае многофазных пересыщенных систем (например, жидкость — пар в равновесии ниже температуры тройной точки) добавляется возможность образования зародышей новой фазы на имеющихся поверхностях раздела. Сюда относится также явление образования зародышей на поверхностях таких тел, которые не содержат или почти не содержат составных частей пересыщенной системы (например, на стенках сосуда). Речь пойдет не о каком-то особом надуманном примере, [c.100]

При оценке применимости рекомендаций этой теории для приготовления активных катализаторов нужно иметь в виду, что пересыщенные системы не всегда могут оказаться устойчивыми в процессе эксплуатации, вследствие чего катализаторы будут довольно быстро терять свою активность, которая будет приближаться к равновесной. Поэтому- в каждом конкретном случае необходимо подбирать условия работы катализатора для сохранения в нем высокого пересыщения. [c.14]

Процесс образования сажевых частиц нри термическом разложении углеводородов, как и все процессы образования дисперсной фазы, определяется степенью пересыщения системы. [c.62]

Что же касается влияния термической предыстории, то оно регулируется теорией пересыщения [240—242], согласно которой активность и обусловленные ею физико-химические свойства твердых тел зависят от того, насколько была далека система от состояния равновесия в момент получения твердых тел, т. е. как велика степень пересыщения системы. Справедливость теории пересыщения была подтверждена экспериментально [243—245]. [c.38]

В частности, для изотермических условий и постоянного пересыщения системы переменные в уравнении функции распределения (25) могут быть разделены и временная зависимость этой функции запишется в виде суммы бесконечного ряда экспоненциальных слагаемых [c.16]

Условие постоянства пересыщения в системе значительно упрощает решение задачи и позволяет получить полезную информацию о кинетических закономерностях нестационарной нуклеации. Однако это условие является существенным ограничением в приложении теоретических выводов к практическим проблемам, поскольку наиболее часто кристаллизация протекает при изменяющейся температуре и пересыщении системы, а в ряде случаев специально задаются сверхвысокие скорости охлаждения расплавов [79]. Поэтому необходимы оценки вкладов скорости атермальной нуклеации в общую кинетику процесса. Для сферических зародышей приближенное решение общих уравнений (33), (34) дает следующие выражения [59] [c.21]

Из уравнения (61) следует, что скорость нуклеации при возрастающем со временем пересыщении системы меньше, чем скорость процесса, рассчитываемая из условия стационарности процесса нуклеации I т S t)). Это уменьшение скорости нуклеации пропорционально скорости изменения пересыщения времени нестационарности и размеру критического зародыша, т. е. указанный эффект в большей мере проявляется при низком пересыщении системы. [c.22]

Общий вид временной зависимости скорости зарождения центров кристаллизации при достоянном пересыщении системы вытекает из уравнений (87), (89) [c.51]

Работа образования трехмерного зародыша жидкой фазы тем меньше, чем выше существующая степень пересыщения системы, в которой совершается процесс конденсации, так как при увеличении пересыщения устойчи- [c.429]

Морфология образующихся частиц в растворе зависпт от целого ряда факторов, но напбо.лее важным является соотношение скоростей их зарождения и роста, которые, в свою очередь, в значительной степени зависят от пересыщения системы. Окончательный размер частиц определяется числом центров кристаллизации и скоростью осаждения вещества. [c.123]

Морфология образующихся частиц зависит от целого ряда факторов, но наиболее важным является соотношение скоростей их зарожд ения и роста, которые в свою очередь в значительной степени зависят от пересыщения системы. Окончательный размер частиц определяется числом центров кристаллизации и скоростью осаждения вещества. Умеренно растворимые вещества, например карбонаты, обычно осаждаются в виде очень мелких частиц. При медленном, регулируемом росте умеренно растворимых солей можно получать монодисиерсные осадки. При высоких степенях пересыщения первичный критический центр кристаллизации может быть меньше размера элементарной ячейки решетки и начинает расти, не имея упорядоченной кристаллической структуры. Таким путем можно получать аморфные или частично кристаллизованные осадки [И]. При низких степенях пересыщения образуется хорошо сформированный кристаллический осадок, причем форма частиц зависит от структуры кристалла и от процессов, преобладающих на поверхности раздела фаз в ходе роста. На морфологию осадка сильно влияет скорость роста кристаллов. При низких скоростях образуются компактные кристаллы, форма которых соответствует кристаллической структуре. Ионы в растворе вблизи поверхности раздела кристалл — жидкость играют важную роль в модификации формы кристалла. При высоких степенях пересыщения нередко образуются объемистые осадки с дендритными частицами. При еще больших уровнях пересыщения получаются очень мелкие частицы, способные к агломерации или образованию золей. [c.19]

Из этого уравнения следует, что затрата работы тем меньше, чем меньше поверхностное натяжение и размеры зародыила. Окончательные размеры частиц дисперсиой фазы зависят от соотношения между скоростью образования зародышей и скоростью их роста, который самопроизвольно происходит в пересыщенных системах. [c.159]

В гл. 1 мы показали, что дисперсные системы образуются либо при раздроблении большой фазы, либо при конденсации молекул в пересыщенной системе. Поэтому конденсационное образование новой фазы представляет собой чрезвычайно важный, фундаментальный вопрос коллоидной химии. К сожалению, теория этого процесса и его экспериментальное исследование далеки от своего завершения. В настоящее время наиболее удовлетворительные результаты получены для самого простого случая — образования новой фазы в газовой среде, т. е. образования аэрозоля. По этой причине в нашем кратком изложении мы ограничимся только примерами из области аэрозолей. Но чтобы подчеркнуть общее значение этого вопроса, мы решили в настоящем издании поместить его в об1цей части курса. [c.95]

Особый интерес представляет поведение системы при к-<0. В этом случае (рис. 10) кривые зависимости К от лежат ниже и левее всех остальных, что показывает снижение пересыш,ений. Каждому значению К>Кт (и соответствуюш,ему пересыщению) также соответствуют две равновесные капли. Первая (меньшая) из них, однако, лежит на восходящей ветви кривой с йК1с1 ( и поэтому устойчива. При малом увеличении объема давление ее паров повышается, и она, испаряясь, восстанавливает исходный объем, а при случайном уменьшении объема капли последний восстанавливается за счет конденсации. Следовательно, эта меньшая капля не является зародышем и возникает в пересыщенной системе спонтанно, безбарьерно, образуя ее исходное состояние I. Таким образом, переход I И, т. е. рост капли до второго неустойчивого состояния на нисходящей ветви кривой с (У )<0, с переходом через состояние с повышенным давлением паров капли, и явится термодинамическим барьером для процесса гетерогенного фазообразования. Следовательно, барьером будет и ско- [c.275]

Первая стадия реакции представляет собой химическое растворение, осложненное осаждением на зернах фосфата плотных или сравнительно рыхлых пористых корок сульфата кальция. Плотные корки сильно затрудняют диффузию жидкой фазы к поверхности фосфата, и поэтому реакция замедляется рыхлые корки замедлянзт реакцию в меньшей степени. Структура образующейся корки обусловлена скоростью кристаллизации твердой фазы, зависящей главным образом от пересыщения раствора сульфатом кальция. Поэтому скорость разложения фосфата определяется не только активностью (концентрацией) кислоты, но и степенью ее пересыщения продуктами реакции. На рис. 217 показан общий вид зависимости степени разложения фосфата за определенное время (изохрона) от концентрации исходной серной кислоты. С увеличением концентрации разбавленных растворов (начиная от нулевой) и уменьшением концентрации крепких растворов (от 100% Н2504) активность их повышается и скорость, а следовательно, и степень разложения увеличиваются. Однако, начиная с некоторых концентраций кислоты (малых и больших) возрастает пересыщение системы сульфатом кальция. Это вызывает уменьшение скорости и степени разложения как в области малых, так и больших концентраций кислоты. По этой причине на кривой рис. 217 имеются два максимума. Минимум между ними характеризует область наибольшего пересыщения раствора сульфатом кальция с образованием на зернах фосфата корки труднопроницаемой для кислоты. Положение максимумов (концентрация кислоты и степень разложения фосфата) зависит от вида сырья, отношения Т Ж, температуры и др. [c.45]

Посвящена теоретическому анали-зу процессов возникновения и роста новой фазы в парообразных, жидких и твердых системах. В основу рассмотрения заложена — впервые выдвинутая автором — идея о том, что возникновение зародыша новой фазы непосредственно связано с флуктуацион-ными явлениями. Явления формирования новой фазы описываются с применением введенных Гиббсом термодинамических потенциалов. Впервые на этой основе автором было дапо исчерпывающее освещение проблемы пересыщения системы нри спонтанном зародышеобразовании и вскрыта природа метастабильности . На базе работ Р. Каишева и Н. Странского рассмотрен вопрос о равновесных формах и формах роста кристаллов. [c.2]

Образующиеся в пересыщенной системе зародыши малорастворимых веществ могут укрупняться за счет роста индивидуальных частиц твердой фазы (кристаллизация) или путем коагуляционных взаимодействий с формированием пространственных агрегатов. Поэтому сверхмицеллярные структуры в свою очередь делят па конденсационно-кристаллизационные и коагуляционные [146, 147]. Схема построения последних показана на рис. III.6. [c.86]

Сверхлабильное состояние пересыщенной системы, возможно, достигается в некоторых случаях при термическом методе получения аэрозолей. Оно характеризуется колоссальными значениями начальных [c.118]

Более точное решение кинетики нуклеации, протекающей при медленном изменении пересыщения системы, найдено Д. Кашчиевым 156, 60—62]. В случае полного отсутствия кластеров в исходной системе это выражение имеет следующий вид [c.22]

Трехмерным зародышем называется микрообразование новой фазы таких размеров, которые обеспечивают равновесие между ним и окружающей средой, т. е. с прежней фазой. Зародыши новой фазы должны обладать определенными размерами, зависящими от степени пересыщения системы. Известно, что объем тела уменьшается пропорционально кубу сокращения его линейных разме-а поверхность —пропорционально квадрату. Поэтому чем [c.427]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология