Поверхность кристаллов, структура

Определение типа и концентрации дефектов кристаллической решетки, выходящих на поверхность кристаллов, производится главным образом методом электронной микроскопии. Для выявления дефектов применяется химическое или ионное травление свежих сколов кристаллов, позволяющее охарактеризовать своеобразные структуры минералов, однако интерпретация полученных результатов чрезвычайно затруднена из-за неопределенной кристаллографической ориентации граней кристалла. Кроме того, возникают трудности, связанные с получением качественных реплик с поверхности пористых образцов. Несомненно, что исследование минералов при использовании просвечивающих электронных микроскопов позволило бы получить больший объем информации о дефектности структуры минералов, если бы было возможно без особых затруднений приготавливать для анализа образцы требуемой толщины. Рельеф поверхности скола не дает прямой информации о направлении и величине вектора Бюргерса наблюдаемых дислокаций, что затрудняет идентификацию отдельных видов этих дефектов, однако электронно-микроскопическая картина поверхно- [c.236]

Селективная способность — одно из наиболее замечательных свойств цеолитов. В отличие от обычных катализаторов, цеолиты имеют два типа пор одни определяются размерами пор кристалла цеолита, другие — внутрикристаллической системой, существующей и в промышленных катализаторах крекинга. В зависимости от кристаллической структуры и формы пор цеолиты обеспечивают высокую селективность (избирательность) каталитического крекинга. Например, цеолиты с маленькими порами (4 и 5 А для типа А) эффективны в реакциях, в которых участвуют реагенты с небольшими размерами молекул такие цеолиты избирательно действуют только на пропилен, если, например, он находится в смеси с изобутиленом. При селективном крекинге смеси парафиновых углеводородов на цеолитах, размер пор которых ненамного превышает 5 А, крекинг изопарафинов незначителен. При каталитическом крекинге с использованием цеолитов типа X и У, диаметр пор которых от 9 до 10 А, углеводородные молекулы частично крекируются на внешней поверхности кристалла цеолита, а образующиеся фрагменты подвергаются дальнейшему крекингу внутри полостей. [c.101]

Сравнение реакционной способности ступенчатых поверхностей кристалла с реакционной способностью нанесенных Р1-катализаторов показывает, что структура полидисперсных частиц Р1 в катализаторе может быть с успехом воспроизведена ступенчатыми поверхностями. Установлено, что атомарные ступени играют определяющую роль при превращениях углеводородов, а также при диссоциации Н2 и других двухатомных молекул с большой энергией связи [237]. Показано, что реакция дегидрирования циклогексана до циклогексена не зависит от структуры поверхности монокристалла Р1 (структурно-нечувствительная реакция). В то же время реакции дегидрирования циклогексена и гидрогенолиза циклогексана структурно-чувствительны. В свете полученных результатов предложена [238] расширенная классификация реакций, зависящих от структуры поверхности металла. А именно, предложено отнести к особому классу реакции, скорость которых зависит от размера активных частиц катализатора или от плотности атомарных ступенек и выступов на них, и реакции, скорость которых зависит от вторичных изменений структуры поверхности катализатора (например, из-за образования в ходе реакции углеродистых отложений, а также других эффектов самоотравления). На основе проведенного анализа предложена модель каталитически активной поверхности Р1, учитывающая атомную структуру поверх- [c.165]

Особенно важное значение имеет скорость охлаждения раствора в период начала его кристаллизации. В этот период особенно требуется замедление охлаждения, чтобы образование зародышей было наименьшим. В последующей же стадии кристаллизации, когда уже образуется достаточно большая поверхность кристаллов, на которой дальнейшее выделение твердой фазы сможет идти с достаточной скоростью, тогда некоторое повышение скорости охлаждения может оказаться допустимым, поскольку оно не будет вызывать образования новых кристаллических зародышей и обусловливать измельчение кристаллической структуры. [c.114]

Равновесие сдвигается в сторону диссоциации при добавлении растворителей карбамида или углеводородов и повышении температуры [1—4, 16, 27]. Низкомолекулярные -парафины образуют менее стабильный комплекс, чем высокомолекулярные, однако скорость образования комплекса для них выше. Комплекс образуется в присутствии так называемых активаторов, к числу которых относятся вода, низшие спирты, кетоны, некоторые хлорорганические соединения, а также насыщенные водные или спиртовые растворы карбамида. Существует несколько мнений о механизме действия активаторов в процессе комплексообразования с карбамидом. По данным [3], роль активаторов заключается в удалении неуглеводородных примесей с поверхности кристаллов карбамида, что дает возможность молекулам углеводородов проникать в эти кристаллы. Высказано предположение [29], что сначала структура кристаллов карбамида преобразуется из тетрагональной в гексагональную, а действие растворителей карбамида заключается в осаждении его в тонкоизмельченном виде, что обеспечивает мгновенное образование комплекса с углеводородами. [c.203]

В условиях аналитического осаждения формирование осадка происходит быстро и поэтому кристаллы образуются разных размеров и несовершенные по форме. Немалый вклад в улучшение структуры кристаллических осадков вносит старение. Под старением понимают все необратимые структурные изменения, которые происходят в осадке при настаивании его под маточньпиг раствором. При атом уменьшается общая поверхность осадка за счет укрупнения кристаллов и совершенствуется форма кристаллов. Первое связано с тем, что растворимость кристаллов зависит от их размера. Мелкие кристаллы, обладая большей поверхностной активностью, имеют большую, чем крупные кристаллы, растворимость. При настаивании осадка мелкие кристаллы постепенно растворяются, раствор становится пересыщенным по отношению к крупным кристаллам и растворенное вещество осаждается на них, увеличивая их размер. Совершенствование формы кристаллов связано с непрерывным процессом обмена ионов поверхности кристалла с ионами раствора. Покинув несовершенное (с большой поверхностной энергией) место кристалла, ион переходит в раствор, а затем переходит в твердую фазу и занимает на поверхности кристалла место с меньшей энергией. Поэтому настаивание кристаллических осадков под маточным раствором широко используется в гравиметрии для получения однородных по цисперсности крупнокристаллических осадков. [c.14]

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]

Кривые для суммарных смол, выделенных из остаточного рафината, имеют больший тангенс угла наклона, чем для суммарных смол из депарафинированного масла и петролатума. Следовательно, при наличии в растворе полярных молекул ПАВ (присадок и смол) следует учитывать увеличение адсорбционной активности вследствие дополнительных электростатических сил взаимодействия ПАВ между собой и с поверхностью кристалла (адсорбента). При охлаждении такой системы с момента образования зародышей твердой фазы начинается процесс адсорбции смол и присадки на поверхности кристаллов. Наиболее вероятен в данном случае усложненный механизм построения адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ на неоднородной поверхности твердой фазы. Насыщенный адсорбционный слой ПАВ для неоднородной в энергетическом отношении поверхности кристаллов, какой следует считать большинство реально существующих поверхностей твердых сорбентов в природе, может быть различной толщины на разных участках поверхности. При добавлении малых количеств присадки происходит адсорбция их молекул на наиболее активных участках гидрофобной поверхности кристаллов твердых углеводородов, при этом дифильные молекулы ПАВ ориентируются полярной частью в раствор, а углеводородным радикалом — на поверхности частиц твердых углеводородов. Это приводит к совместной кристаллизации молекул присадки и твердых углеводородов, которая способствует образованию крупных агрегированных структур, что, в свою очередь, увеличивает скорость фильтрования суспензии остаточного рафината. С увеличением содержания ПАВ в растворе одновременно с адсорбцией молекул на менее активных участках поверхности кристаллов происходит образование второго слоя молекул с обратной их ориентацией, т. е. полярной частью на поверхность твердой фазы. При этом присадка и смолы адсорбируются по всей поверхности кристаллов, не внося существенных изменений в их форму, но препятствуя росту кристаллов, а это снижает скорость фильтрования суспензии. [c.173]

Определим структуру движущих сил массоотдачи к поверхности кристалла и собственно процесса кристаллизации. Для оп- [c.72]

Близко к этому методу (рентгенографии) стоит метод дифракции электронов (электронография). Волновая механика показывает, что при действии пучка электронов на поверхность кристалла возникают те же дифракционные эффекты, что и при действии рентгеновских лучей. Определение структуры кристаллов и молекул методом дифракции электронов привело к результатам, полностью совпадающим с результатами, получаемыми с помощью рентгенографии, В последние годы с этой же целью стали применяться и нейтроны (нейтронография), что дало возможность определять положение и водородного атома, чего не удавалось достигнуть методами рентгенографии и электронографии. [c.123]

Большинство применяемых на практике материалов состоит не из одного, а из двух, трех или большего числа видов кристаллов. (Металлы применяются главным образом в виде сплавов, а сплавы, как правило, содержат кристаллы двух или нескольких видов. Гранит состоит из кристалликов кварца, слюды и полевых шпатов.) Силы, связывающие эти кристаллы в одно твердое тело, не всегда обусловливаются непосредственным взаимодействием поверх- ностных частиц этих кристаллов. Механические и другие свойства материала могут также зависеть от свойств тонких прослоек между кристаллами, от сцепления их с поверхностью кристаллов. В этих прослойках нередко сосредоточиваются различные примеси, чем и объясняется сильное влияние незначительных примесей на механические и другие свойства материала. Такие прослойки могут находиться не в кристаллическом, а в стеклообразном состоянии. Описанные структуры играют важную роль в керамических материалах, [c.144]

В зависимости от природы растворителя полярные группы молекулы присадки могут быть направлены или внутрь клубка полимерной цепочки, а алкильные радикалы — наружу, или наоборот. В первом случае клубки молекулы присадки (растворенной в н-гексане или н-ок-тане) как бы ощетиниваются углеводородными радикалами. Это повышает способность молекулы встраиваться в цепи образующейся твердой фазы, т. е. участвовать в сокристаллизации. Депрессорная активность присадки в этом случае велика. Когда алкильные радикалы молекул присадки расположены внутри ее полимерной цепочки, эффективность резко снижается. Показано также, что активность полиметакрилата Д связана с поворотной изомерией его молекул и молекул нормальных парафинов. Только те молекулы присадки, алкильные радикалы которых имеют транс-конфигурацию, могут встраиваться ( вмерзать ) в кристаллы парафина, состоящие также из гранс-изомеров. Полярные группы молекул депрессора в этом случае остаются на поверхности кристаллов и препятствуют их срастанию с образованием каркасной структуры. Отсюда автор делает вывод, что активность депрессорной присадки пропорциональна концентрации ее молекул с алкильными радикалами в форме транс-изомеров. [c.229]

Вследствие искажения направления связей в дополнительно поляризованных молекулах при упорядоченном расположении их под ориентирующим действием поверхности кристалла энергетически более преимущественными могут быть структуры, отличные от структур, свойственных обычной воде и обычному льду. Fla это указывает более высокая плотность структуры рассматриваемых слоев воды. [c.379]

Молекулы полициклических ароматических углеводородов и смол имеют значительно больший эффективный диаметр, чем входные окна в полости цеолита, и не могут в них проникнуть. Поэтому они могут подвергаться крекингу только на активных центрах внешней поверхности кристаллов, составляющей всего 1 % от общей. Возможен также крекинг длинных алкильных цепей таких структур, входящих в полость цеолита, тогда как полициклическое ядро находится за пределами полости, снаружи ее. Так как смолы и полициклические ароматические углеводороды являются сильным источником образования кокса при каталитическом крекинге, молекулярно-ситовые свойства цеолитов приводят к значительному снижению коксообразования. [c.214]

Адсорбция модификаторов структуры на поверхности кристаллов парафина и их влияние на кристаллизацию парафина показано в работах [107, 108]. Правильность результатов этих работ подтверждается тем, что до 70—90 вес.% добавленного к сырью модификатора отделяется вместе с твердой фазой. [c.90]

При агрегатной кристаллизации, так же как и при дендритной, молекулы модификаторов кристаллической структуры, адсорбируемые поверхностью кристаллов парафина, препятствуют прорастанию кристаллов через массу жидкости. Получающиеся при агрегатной кристаллизации скопления (агрегаты) кристаллов не связываются или мало связываются друг с другом, вследствие чего они легче отмываются от масляного раствора. При агрегатной кристаллизации, так же как и при дендритной, снижается температура застывания продукта, он приобретает текучесть и несколько улучшается его фильтруемость. [c.94]

При малой скорости осаждения металла на монокристалле ориентирующее влияние структуры его поверхности может продолжаться до толщины слоя примерно 40 ООО А ( 4 мкм). На поли-кристаллической поверхности с определенной ориентацией кристаллов структура воспроизводилась лишь в очень тонких (0,1—0,2 мкм) осадках при условии, что покрытие и основание [c.339]

Структура кристалла образуется самопроизвольно. Структурные единицы в процессе кристаллизации складываются в должном порядке, так как только при этом они достаточно прочно присоединяются к поверхности кристалла, теряя часть своей энергии, которая выделяется в окружающую среду. При данных температуре и давлении другие кристаллические структуры для данного состава вещества обычно не существуют. Другое дело самопроизвольное образование структуры некристаллического вещества. Насколько его энергетическое состояние отличается от равновесного, какой из бесчисленного количества возможных вариантов структуры реализуется, в каждом данном случае зависит от условий, прежде всего от скорости отвердевания. [c.178]

Долгое время не удавалось экспериментально подтвердить правильность соотношений (62.12) и (62.16). Это можно объяснить, во-первых, тем, что реальная структура поверхности кристалла оказывается гораздо более сложной, чем предполагалось в теории Фольмера и Эрдей-Груза. Так, на кристаллической поверхности электрода имеются ступени атомной высоты s, выступы, или кинки к, реберные вакансии I и дырки h (рис. 169). Во-вторых, поверхность электрода в ходе электроосаждения непрерывно изменяется, а потому меняется истинная плотность тока, а следовательно, и перенапряжение. В результате обычный метод снятия стационарных поляризационных кривых имеет ограниченные возможности. Наконец, на практике стадия образования зародышей не всегда оказывается наиболее медленной. В зависимости от природы металла и условий опыта процесс электрокристаллизации может лимитироваться диффузией реагирующих частиц к поверхности, химическими реакциями в объеме раствора и на поверхности электрода, стадией разряда, а также поверхностной диффузией разрядившегося иона (адатома) и встраиванием его в кристаллическую решетку. Поэтому количественная проверка изложенной теории оказалась возможной лишь после того, как в 50-х го- [c.331]

Для получения спектра рентгеновских лучей в рентгеноспектральном анализе используют их дифракцию на кристаллах (или на штриховых дифракционных решетках) при таких малых углах 0 (1 —12°), что рентгеновские лучи испытывают отражения, как бы скользя по поверхности отражающего кристалла. Угол 0, образованный падающим или отраженным лучом и поверхностью кристалла (или дифракционной решетки), назван углом скольжения. Отраженные лучи, как и рассеянные, дифрагируют на структуре отражающей поверхности, и получившаяся дифракционная картина подчиняется закону Вульфа — Брегга (см. уравнение (4.3)]. [c.124]

За последние годы для определения структуры кристаллов и молекул сравнительно широко применяется метод дифракции электронов (электронография). Метод заключается в том, что при действии пучка электронов на поверхность кристалла возникают те же дифракционные эффекты, что и при действии рентгеновских лучей. [c.59]

Такой подход сам по себе, разумеется, не противоречит описанным выше представлениям о структурной перестройке, однако в некоторых аспектах он не согласуется с мнением Фипхера [26—28] и Цахмана [29] относительно влияния термообработки. Одной из причин, послуживших основой для предложенной Фишером модели рыхлых петель, являлось упоминавшееся уже выше [13] (см. также раздел III.2.3) обнаружение корреляции между изменениями плотности и большого периода в процессе термообработки [26]. Предполагалось, что в результате термообработки (отжига) на поверхности кристалла, структура которой подобна показанной на рис. III.58, мгновенно начинается плавление и происходит образование рыхлых петель, размеры которых отвечают температуре отжига. В то же время, если проведенные нами расчеты верны, то равновесное значение длины складок соответствует резкому складыванию. Поскольку, кроме того, отжиг должен приводить к приближению системы к термодинамически более равновесному состоянию, размеры складчатых участков при этом должны соответственно сокра-ш аться [25, 30]. По-видимому, это обстоятельство сознавал сам Фишер [15], который модифицировал свою модель (см. ниже). [c.226]

Рассмотрим окись хрома, СГ2О3. В объеме твердой СГ2О3 катионы Сг " , октаэдрически окруженные шестью анионами (структура алунда), физически идентичны центральным катионам октаэдрических Сг " -комплексов в растворе. Но на поверхности кристалла могут появляться ионы хрома с различными зарядами и координационным числом, образующиеся путем следующего механизма. [c.25]

SH (I)] (обозначают также SH — В) имеет отношение СаО Si02 0,8—1,5 и содержит 0,5—2,5 молекулы Н2О. ГСК кристаллизуются в виде тонких пластинок типа фольги, часто дефор-мировакных (скрученных). Базальное межплоскостное расстояние с изменяется от 0,9 до 1,4 нм, сокращаясь с уменьшением отношения СаО Si02 от 1,5 до 0,8. Удельная поверхность кристаллов 130—380 MVr. При нагревании SH (I) превращается в волластонит. Одной из причин широкого изменения химического состава и структуры является прорастание гидросиликатов кальция гидроксидом кальция, соединениями алюминия и др. [c.305]

Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества — зародышей кристаллов. Они способны расти, причем рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей. На микрофотографиях при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов ларафиновых углеводородов. Механизм роста кристаллов индивидуальных парафинов нормального строения и их смесей объясня- ет дислокационная теория 1[4, 5]. [c.118]

Всякая твердая поверхность неоднородна. Пограничные слои даже блестящих полированных твердых веществ имеют шероховатую структуру, неровности которой далеко выходят за пределы молекулярных измерений. Так, например, зеркальная поверхность кристаллов известкового шпата обладает зубцами и выступами в Ю-" —10- см, а поверхность блестящих кристаллов меди или серебра—в 10- —10- см тоикополированные зеркала имеют шероховатости в 1,8—3 ММ1С. Вероятно, единственной гладкой поверхностью являются грани алмаза. [c.107]

Гётц показал, что на поверхности кристалла образуются блоки, в которых расстояния между частицами слегка отличаются от расстояний внутри кристал,та. Как было далее установлено Коэном, подобные структуры могут изменяться уже при низких температурах [2, 3]. [c.6]

Для выявления дефектов структуры, выходящих на поверхность кристаллов, Бойкова А. И. с сотрудниками применила метод селективного химического травления. Плотные спеки твердых растворов 2S травили 1%-ным раствором HNO3 в спирте в течение 40 мин. Со скола травленой поверхности снимали двухступенчатые. целлулоидно-угольные реплики. В результате травления на поверхности кристаллов образовывались ямки размером 0,1 — 0,2 мкм. Дефектность характеризовали двумя параметрами плотностью ямок травления и их ориентацией на поверхности. Плот- [c.157]

Долгое время не удавалось экспериментально подтвердить правильность соотношений (62.12) и (62.16). Это можно объяснить, во-первых, тем, что реальная структура поверхности кристалла оказывается гораздо более сложной, чем предполагалось в теории Фольмера и Эрдей-Груза. Так, на кристаллической поверхности электрода имеются ступени атомной высоты, выступы, или кинкн, реберные вакансии и [c.316]

В реальном кристалле всегда имеются дефекты. Частицы, из которых состоит кристалл, попадая меладу узлами решетки или выходя на поверхность и достраивая решетку, оставляют вакантные места. Может быть нарушено и стехиометрическое соотношение между частицами (инородные примеси, недостаток или избыток одного из компонентов). Кроме того, структура реального кристалла может иметь ряд макронарушений, трещин, разделяющих его на отдельные микрокристаллические блоки, скрепленные друг с другом. Трещины и другие нарушения поверхности резко увеличивают активную поверхность и, следовательно, увеличивают число адсорбционных и каталитических центров. Наличие микротрещин ограничивает возможность миграции атомов иной химической природы на поверхности кристалла. [c.446]

Для получения натрия в кристаллическом виде его расплавляют п, когда он частично остынет, пробирку постепенно переворачивают, чтобы слить расплавлеипый патрий с застывшего. Застывшая часть натрия имеет па поверхности кристаллическую структуру. Если кристаллы плохо вырал<ены, то операцию нужно повторить. [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология