Зародыш кристаллический в скорость его образовани

Известно, что кристаллизация из растворов включает в себя две основные стадии образование кристаллических зародышей и их дальнейший рост, взаимодействие между собой и с маточным раство-,ром. Соответственно, кинетика кристаллизации характеризуется двумя величинами скоростью образования зародышей и скоростью роста кристаллов. В зависимости от свойств веществ, условий проведения процесса и требований к конечному продукту обе или одна из этих стадий могут оказаться лимитирующими. [c.145]

С точки зрения возможности появления твердой макрофазы важно не только количество образующейся дисперсной фазы, но и особенно размеры образующихся частиц. При кристаллизации размеры кристаллов определяются прежде всего скоростью образования центров кристаллизации. Статистическая вероятность возникновения центров кристаллизации, представляющих собой достаточно крупные группировки молекул, вблизи температуры насыщения очень мала. Кристаллические зародыши начинают появляться лишь по достижению в результате переохлаждения определенного пересыщения раствора. Связь между скоростью образования центров кристаллизации и переохлаждением системы выражается зависимостью /31/ [c.50]

Из изложенного можно сделать вывод, что структура электролитических осадков определяется соотношением скоростей образования кристаллических зародышей и их роста, в котором основную роль играют диффузионные и пассивационные явления. Чем выше относительная скорость образования зародышей, т. е. чем больше образуется новых кристаллов в единицу времени, тем более мелкозернистыми должны быть осадки, и наоборот. Так как для образования кристаллических зародышей требуется более [c.337]

Один из возможных механизмов заключается в том, что вначале образуется кристаллический зародыш, затем линейные размеры кристалла увеличиваются. Для образования кристаллов малых размеров скорость образования кристаллических зародышей должна быть высокой, а скорость линейного роста кристаллов — малой. Скорость образования кристаллических зародышей тем больше, чем больше степень пересыщения раствора или переохлаждения конденсирующейся газообразной фазы. Скорость линейного роста кристаллов тем больше, чем больше концентрация вещества, которое кристаллизуется, и чем выше температура. Отсюда следует, что для образования кристаллов коллоидной степени дисперсности необходима большая степень пересыщения растворов. Для практически нерастворимых веществ этого достигнуть нетрудно. [c.386]

Из уравнений (18.7) — (18.11) следует, что с понижением температуры ниже температуры плавления растет вероятность образования зародышей рост (АТ ) ], но уменьшается скорость доставки молекул к поверхности зародышей (рост Е вследствие увеличения вязкости). Поэтому скорость образования кристаллических зародышей с понижением температуры проходит через максимум. [c.324]

Задание. Объясните на основе изложенных представлений переход некоторых веществ в стеклообразное состояние. Как на это влияет вязкость жидкости, сложность строения кристаллов и скорость охлаждения Учтите, что стеклообразное состояние осуществляется при затруднении кристаллизации, одной из причин чего может быть малая скорость образования кристаллических зародышей. [c.324]

Из уравнения (18.10) следует, что скорость образования кристаллических зародышей может быть мала при малых ш либо [c.324]

М, Фольмер и Т. Эрдей-Груз (1931) высказали предположение, что на идеальной твердой поверхности при катодном осаждении металла медленной является стадия образования кристаллических трехмерных и двумерных (имеющих толщину одного атомного слоя) зародышей и перенапряжение г) связано с работой образования таких зародышей. При медленном образовании трехмерных зародышей должна наблюдаться линейная зависимость между логарифмом скорости электроосаждения металла и 1/т [c.246]

На стадии роста частиц кристаллической фазы происходит увеличение размеров первичных зародышей. Каждый зародыш может инициировать образование кристалла. Скорость роста кристаллов и образуемых ими более сложных надмолекулярных структур (Шк), как и скорость зарождения, сильно зависит от степени пере охлаждения. Температурная зависимость ы>к также имеет макси мум, лежащий между Т л и Тс (рис. VI. 21, кривая 2). [c.189]

Остановимся на кратком рассмотрении кинетики кристаллизации жидкостей. В теории кристаллизации считается, что скорость образования кристаллических зародышей зависит от вероятности их образования путем флуктуаций и скорости доставки и молекул вещества внутри жидкости к поверхности зародыша [c.264]

Теория кристаллизации позволяет объяснить переход ряда веществ в стеклообразное состояние. Из (XIX. 16 и XIX. 17) видно, что незначительная скорость образования кристаллических зародышей может быть обусловлена малой величиной W, что характерно для веществ со сложным строением молекул и кристаллов, или большой величиной энергии активации Е, которая наблюдается у жидкостей с повышенной вязкостью. При быстром охлаждении подобных жидкостей кристаллические зародыши не успевают заметно вырасти и вещество переходит в стеклообразное состояние. [c.265]

Таким образом величина зерна в осадке определяется соотношением скоростей образования кристаллических зародышей и роста сформировавшихся кристаллов. Чем больше скорость образования центров кристаллизации по сравнению с линейной скоростью роста отдельного кристалла, т. е. чем больше кристаллов возникает на покрываемой поверхности в единицу времени, тем мельче кристаллы полученного осадка. В зависимости от плотности тока, скорости диффузии и условий пассивирования чередование процессов зарождения, роста и пассивирования кристаллов может происходить быстрее или медленнее, чем и определяется величина кристаллов в поликристаллическом осадке. [c.128]

Величина частиц осадка зависит от соотношения скорости образования зародышей кристаллизации и скорости ориентации ионов в кристаллической решетке, определяющей образование кристалла. Если скорость образования зародышей кристаллизации велика, то [c.128]

Преобладание процесса возникновения новых зародышей над скоростью роста уже имеющихся кристаллов особенно характерно для комплексных электролитов, а также для растворов простых солей, содержащих ПАВ. В последнем случае из-за адсорбции чужеродных частиц на растущих гранях линейная скорость роста кристаллов уменьшается и осадки получаются высокодисперсными. Весьма часто при этом они не имеют даже четко выраженной кристаллической структуры. При обратном соотношении скоростей, когда линейная скорость роста кристаллов начинает преобладать, осадок имеет грубую кристаллическую структуру. В общем случае образованию мелкокристаллических осадков способствует повышение плотности тока на катоде, понижение температуры электролита, добавки нейтральных солей (снижающих концентрацию ионов осаждаемого металла у катода), разбавление раствора, введение в электролит ПАВ, комплексообразование. [c.389]

Скорость образования зародышей и роста отдельных кристаллических зерен, в первую очередь, зависят от степени [c.93]

Пересыщение раствора увеличивает скорости образования зародышей и их роста. Обычно кристаллический продукт получается более крупным при малом пересыщении. [c.140]

Перейдем к определению количества частиц в аппарате. В объеме раствора, не содержащего кристаллических частиц, скорость образования зародышей определяется зависимостью /(ю). В каждой порции жидкости число возникших зародышей увеличивается равномерно во времени, поскольку в непрерывном процессе при полном перемешивании вещества пересыщение в аппарате постоянно как по объему, так и во времени. [c.150]

Имеются решения, основанные на более сложных кинетических зависимостях [19]. Например, учитывается влияние новых центров кристаллизации на скорость образования поверхности уже имеющихся кристаллов (индукционное зародышеобразование), рассматривается зависимость скорости роста кристаллов от диффузионного сопротивления и кинетики собственно образования кристаллической решетки, анализируется зависимость скорости роста кристаллов и интенсивности образования зародышей от температуры процесса. [c.157]

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]

Рассмотрим модель кристаллизатора [27]. Изучается процесс кристаллизации в периодическом кристаллизаторе идеального смешения. Полагается, что выделение теплоты кристаллизации не изменяет температуры раствора и пересыщение раствора пропорцио-нально его концентрации Ас с— , t). Скорость роста т] считается зависящей от пересыщения раствора и размера кристалла, а скорость образования зародышей / — от пересыщения. Рост линейного размера кристаллической затравки при изменяющемся пересыщении описывается следующим образом [c.173]

Зародышеобразование в растворах. Предэкспоненциальный множитель в выражении для скорости образования зародышей в растворе пропорционален квадрату плотности растворенного вещества п и потоку частиц на поверхности кристаллического зародыша, площадь которого пропорциональна Ала . В случае раствора этот поток определяется скоростями диффузии и пристройки частиц к зародыщу. Пристройка частиц требует разрывов их связей с растворителем, т. е. преодоления потенциального барьера. Этот процесс изучен очень плохо. Имеющиеся данные позволяют лишь оценить энергию активации для полного процесса доставки частиц в решетку макроскопического кристалла. Так, для роста грани [c.279]

При понижении температуры ниже температуры плавления, как следует из уравнения (VIII, 257), вероятность W образования зародыша увеличивается, а скорость О доставки веш,ества к зародышу уменьшается (рис. 98), Таким образом, при некотором определенном переохлаждении жидкости скорость образования зародышей становится максимальной. Опыты подтверждают эти теоретические соображения. Например, для органической жидкости пиретрип максимальная скорость образования кристаллических зародышей наблюдается при температуре на 90 ниже температуры плавления (т. пл. 129°). [c.379]

Скорость образования кристаллических зародышей из жидкости нри данном переохлаждении (а также скорость образования капель жидкости из пара и т.д.) зависит от присутствия посторонних твердых или растворенных примесей. Эти примеси (пылинки, ионы) служат центрами кристаллизации поэтому в присутствии примесей для появления кристаллических зародышей из жидкости (или из. пара) требуется меньшее переохлаждение. Растворенные поверхностно-активные вещества даже в небольшой концентрации также способствуют появлению кристаллических зародышей при меньшем переохлаждении жидкости. Поверхностно-активные вещества, адсорбируясь на вновь образованной поверхности зародышей кристаллов, уменьшают поверхностное натяжение на межфазной границе кристалл-жидкость. Согласно уравнению (VIII, 253) снижение поверх- [c.379]

При иаличин в переохлажденных ) и1дкостях или расплавах инородных ядер кондеисаинн резко снижается энергетический барьер зарождения новой ( )азы, уьеличивается скорость образования зародышей и вероятность образования кристаллической структуры. -, , [c.105]

Все эти явления можно объяснить следующим образом. В сильно разбавленных растворах скорость кристаллизации невелика, так как для роста кристалликов к ним сначала должно продиффундировать растворенное вещество. В этих случайх за время, нужное для перехода всего вещества в кристаллическую фазу, образуется достаточно большое число зародышей. В очень концентрированных растворах скорость образования зародышей велика потому, что кристаллизация не может привести к быстрому использованию большого количества вещества и прекращению образования новых зародышей. В растворах средней концентрации скорости возникновения зародышей и кристаллизации примерно одинаковы, в результате чего и происходит образование относительно больших частиц. [c.227]

При образовании кристаллической фазы оба процесса накладываются друг на друга. При >Ч2 скорость образования за родышен велика и растворенное вещество переходит в состоя ние зародышей, в результате получается высокодисперсная кри сталлическая фаза. При формируются грубодисперсные [c.243]

В реальных вяжущих системах процесс образования зародышей кристаллизации происходит на границах раздела фаз (поверхности исходных минералов, гидратов), поэтому значения удельной межфазной энергии уменьшаются, а скорость образования и рост зародышей кристаллизации возрастает. Уменьшение удельной межфазной энергии максимально, если поверхность границ фаз велика и энергетически ненасыщена, а создающий эти границы материал по своим кристаллохимическим характеристикам изоморфен выделяющейся фазе. В предельном случае, когда а=0, образование трехмерного зародыша новой фазы практически исключается, так как энергетически более выгодным становится рост кристаллов путем присоединения к готовым центрам кристаллизации плоских двухмерных зародышей, приводящий к срастанию отдельных кристаллов в прочный кристаллический сросток. [c.355]

Кристаллизация металлов, пбдобно кристаллизации солей из пересыщенных растворов, происходит в двй этапа — сначала образуются кристаллические зародыши, которые затем растут до кристаллов той или иной величины. Очевидно, что чем больше скорость образования зародышей по сравнению со скоростью роста кристаллов, тем более мелкокристаллической будет получившаяся структура. [c.179]

Энергетический барьер и пристраивания молекул к поверхности зародыша имеет важное значение при затвердевании силикатных расплавов и 0рганичес] сих жидкостей, особенно высокомолекулярных вешеств. В этом случае V соответствует по смыслу энергии активации диффузии молекулы или ее отдельных сегментов из объема жидкой фазы к поверхности зародыша. Резкое уменьшение скорости дифф узии, связанное с ростом вязкости подобных жидкостей при понижении температуры, приводит к тому, что зависимость частоты возникновения зародышей новой фазы от температуры имеет максимум при некотором переохлаждении А Т (рис. 1У-9). При быстром охлаждении таких жидкостей до температур, значительно меньше температуры Тал—АТ, скорость образования кристаллических зародьппей [c.158]

Образовавшиеся осадки могут отличаться по своим свойствам, В одних случаях выделяются аморфные осадки типа гидроксидов и др., других — кристаллические типа сульфата бария и др. Характер осадка зависит от соотношения скоростей двух процессов скорости образования зародышей — первичных центров кристаллизации v , и скорости роста размерЬв зародышей уо- Значения и и Уз определяются относительным пересыщением, возникающим при добавлении раствора осадителя. Относительное пересыщение определяется формулой (( —-Р)/Р. Здесь (Э — концентрация растворенного вещества в пересыщенном растворе в какой-либо момент времени, Р — растворимость этого вещества при достижении состояния равновесия между твердой фазой и раствором при дайной температуре. [c.186]

Явления агрегирования и измельчения тпердой фазы, а также процессы ее рекристаллизации зависят п значительной мере от иЕ тенсивности перемешивания раствора в процессе кристаллизации. От этого зависит также скорость образования кристаллических зародышей и роста кристаллов. Преимущеетвеиное влияние того или ииого фактора в сложных явлениях выделения твердой фазы из растворов зависит от метода и условий проведении процесса кристаллизации. [c.94]

Гетерогенное зародышеобразование происходит благодаря наличию в жидкой фазе различных примесей или специально введенных веществ другой природы, чем полимер — так на -, зываемы.х искусственных структурообразователей. В качество зародып1еГ( могут выступать упорядоченные области в аморфных по.] имерах (кристаллические кластеры) или зародыши, образовавшиеся в других условиях при температурах выше Тпп Например, при кристаллизации полиднсперсных поли.меров в первую очередь будут образовывать зародыши высокомолекулярные фракции и дальнейшее зародышеобразование (макромолекулами других фракции) будет происходить уже на этих первичных зародышах, т. е. по гетерогенному механизму. Скорость образования зародышей при этом в значительной степени определяется скоростью адсорбции макромолекул на гетерогенных образованиях. Температурная зависимость скорости гетерогенного зародышеобразования такая же, как н для гомогенного, и описывается уравнениями, аналогичными уран- [c.269]

Для уменьшения скорости образования кристаллических зародышей нужно уменьшить величину пересыщения, т.е. повысить температуру. Позтому в процессе карбонизации к моменту образования кристаллических зародьпней температуру карбонизуемого раствора повьш1ают до 60—65° С (за счет тепла реакций). с повышением температуры несколько возрас- [c.123]

Прп температуре выше точки фазового перехода ij > и АФ > О, поэтому образование и рост кристаллического зародыша невозможны. Наоборот, если исходная фаза переохлаждена (пересыщена), то jUj < i ii, ДФ при некотором критическом радиусе зародыша г,, достигнет максимума АФмакс и начнет убывать с дальнейшим ростом г. Следовательно, в рассматриваемом случае возможны образование и рост зародыша, причем скорость этого [c.683]

При малых пересыщениях зарождение и рост кристаллов протекают с меньшими скоростями. В этих условиях кристалл растет за счет присоединения отдельных ионов (или молекул) и двухмерных зародышей, его грани развиваются равномерно и форма приближается к совершенной. Наоборот, при больших пересыщениях раствора скорость роста кристаллов увеличивается в результате присоединения трехмерных зародышей (более толстых слоев) и микрообразований (блоков относительно большого размера). При этом увеличивается разность скоростей нарастания отдельных граней, и форма кристалла отклоняется от совершенной. Присоединение крупных блоков часто приводит к образованию разветвленных кристаллических агрегатов (дендритов) и к их загрязнению включенными прослойками маточника. С увеличением пересыщения раствора скорость роста кристаллов отстает от скорости образования зародышей (пересыщение расходуется преимущественно на образование новых зародышей), поэтому уменьшается средний размер образующихся кристаллов. Следовательно, для получения крупнокристаллического продукта приходится осуществлять процесс при малом пересыщении в ущерб производительности. На практике стремятся обычно к получению крупных и однородных кристаллов, так как они легче отделяются от маточного раствора путем фильтрации, а также удобнее для упаковки, хранения и дозирования. [c.688]

Из других факторов, влияющих на скорость зародышеобразования, необходимо отметить различные механические воздействия (размешивание, встряхивание и т. д.), а также использование ультразвуковых колебаний, которые резко увеличивают скорость образования кристаллических зародышей в пересыщенных растворах. Многочисленными экспериментальными работами установле- [c.362]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология