Новой фазы количество кристаллитов

При массовой кристаллизации получается большое количество кристаллов, при этом твердая фаза содержит частицы различного размера. В отличие от условий зарождения и роста единичного кристалла, которые обычно сохраняются постоянными, массовая кристаллизация характеризуется двумя существенными обстоятельствами внешние условия (в основном это пересыщение раствора) зарождения и роста кристаллов в непрерывных процессах могут быть неизменными во времени, но их значения сами являются функциями процесса. Так, величина пересыщения раствора устанавливается в зависимости от значений расхода и концентрации подаваемого раствора и от интенсивности зарождения и роста кристаллической фазы. Второй характерной особенностью процессов массовой кристаллизации является принципиально полидисперсный состав получаемого кристаллического продукта. Даже в периодическом процессе кристаллы в каждый момент будут иметь неодинаковые размеры, поскольку параллельно с увеличением размеров кристаллов из первоначально образовавшихся зародышей происходит непрерывное появление новых зародышей. Время кристаллизации на молодых зародышах меньше, чем на старых , поэтому размер кристаллов, выросших из молодых зародышей, будет меньше размера кристаллов, время роста которых равно или несколько меньше общей продолжительности процесса периодической кристаллизации. [c.499]

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]

Зародыш — это минимальное количество новой фазы, которое способно находиться в термодинамическом равновесии с окружающей средой при существующих параметрах системы в таком случае он не может исчезнуть самопроизвольно, но дает начало росту кристаллов. [c.356]

Во всех реакциях с участием твердых фаз и газов образуется тем большее число зародышей новой фазы, чем дальше от положения равновесия протекает генетический процесс. Чтобы получить активные твердые фазы, следует вести процесс в условиях, которые значительно отличаются от условий равновесия например, реакцию термической диссоциации нужно проводить при низком давлении и высокой температуре, реакцию восстановления окислов водородом,—применяя очень быстрый ток восстанавливающего газа, и т. д. Удаленность реагирующей системы от состояния равновесия можно считать мерой повышения энергии процесса возникновения новой твердой фазы. От величины этой энергии зависят скорость возникновения новой фазы твердого катализатора, размеры кристаллов, количество точек, где имеются нарушения структуры кристаллов, количество посторонних элементов в кристаллической решетке катализатора, а следовательно, и его активность. [c.833]

Применение метода рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами к исследованию структуры мономинеральных вяжущих веществ [106] позволило подтвердить, что изменение удельной поверхности при твердении минеральных вяжущих проходит через максимум, что соответствует по времени моменту интенсивного образования новой фазы последующее уменьшение интенсивности РМУ свидетельствует об увеличении количества крупных кристаллов, что характерно для процесса перекристаллизации. [c.14]

Числом возникающих в единицу времени зародышей определяются в некоторой степени и размеры конечных кристаллов. Если число кристаллических зародышей велико, то для их роста количество новой фазы может оказаться недостаточным и кристаллы будут мелкими. В том случае, когда зародышей мало, образующееся вещество расходуется в основном на рост кристаллов, и продукт получается крупнокристаллическим. [c.24]

Согласно предложенной технологии, такая смесь сначала охлаждается до —48,5 °С. В ходе охлаждения в твердую фазу переходит чистый д-ксилол. Его кристаллы отфильтровывают, а в маточный раствор добавляют н-гептан в качестве экстрагирующего растворителя. Образовавшуюся трехкомпонентную смесь охлаждают до —76 °С. При этом в осадок переходит дополнительное количество кристаллов га-ксилола. После удаления кристаллов п-ксилола и и-гептана новый маточный раствор охлаждается заново. В результате в осадок пере- [c.297]

ВИЯ на него СаО. Здесь отпадает необходимость образования трехмерных зародышей, и дальнейшее увеличение количества новой фазы сводится к росту появившихся кристаллов СаО, Лимитирующим обстоятельством остается диффузионное перемещение ионов, необходимое для формирования новых граней решетки СаО. [c.402]

В заключение остановимся на влиянии покровного слоя продукта реакции. Чем меньше имеется точек зарождения новой фазы, тем большее время требуется для того, чтобы они в процессе своего роста образовали сплошной слой продукта реакции. Так как они развиваются не только вдоль поверхности кристаллов, но и распространяются в их внутренние слои, то к моменту сплошного покрытия количество прореагировавшего [c.412]

Самый процесс выделения металлов чаще всего локализуется в отдельных местах, определяемых кристаллографическими особенностями поверхности (природа граней, углов и ребер кристаллов), влияющими на условия образования новой фазы, и наличием на поверхности пленок различного происхождения этим обстоятельством обусловлено образование того или иного количества зародышей на поверхности. Электролитическому хромированию обычно подвергают железные, стальные, медные (в частности омедненные), латунные и никелированные поверхности. Как показывает опыт, вид осадка зависит от условий электролиза и не зависит от материала катода в ваннах обычного состава (150—250 г л СгО , и 1,5—2,5 г л Н,504) при средних плотностях тока (20—50 а/дм -) на всех вышеуказанных металлах пра комнатной температуре получаются серые матовые осадки хрома, а при температуре 50—60° — гладкие блестящие. [c.64]

Сращивание кристаллов происходит не всегда. Для того чтобы возник кристаллический сросток, необходима такая минимальная величина пересыщения раствора по отношению к возникающей новой фазе, при которой появляется большое число зародышей кристаллизации и одновременно растет много мелких кристалликов, переплетающихся друг с другом. Механизм срастания в настоящее время не полностью изучен для такого процесса простого столкновения двух растущих кристаллов, простого контакта между ними еще недостаточно. Однако ясно, что при больших пересыщениях раствора такое сращивание происходит. При малых пересыщениях (большое количество жидкой фазы, малоактивные исходные компо- [c.146]

Для изучения фазового состава поверхностного слоя катализаторов пользуются методом электронографии [27], так как глубина проникновения электронных лучей гораздо меньше рентгеновских и составляет величину порядка десятков и сотен ангстрем. Этот метод является также полезным при исследовании процесса образования новых фаз, когда количество новой фазы незначительно и кристаллы имеют малые размеры. В этом случае интенсивность рентгеновских рефлексов ничтожно мала и они теряются на фоне рентгенограммы, в то время как электронограмма дает отчетливую картину. Определение фазового состава поликристаллических веществ методом дифракции электронов обычно проводится по их межплоскостным расстояниям, рассчитываемым в свою очередь по формуле Брэгга—Вульфа. Точность определения межплоскостных расстояний по электро-нограммам значительно меньше, чем рентгеновским методом. [c.381]

Наиболее сложную картину представляет процесс формирования новой твердой макрофазы, в котором могут участвовать такие физикохимические процессы, как седиментация механически взвешенных частиц, укрупнение и осаждение диспергированных компонентов, насыщение мо-лекулярно растворенных компонентов и образование кристаллов, адсорбция компонентов системы стенкой и другие. Такое разнообразие участвующих физико-химических процессов резко увеличивает количество факторов, влияющих на процесс образования новой твердой мэ1фофазы. Кроме того, на практике процесс образования твердой фазы редко достигает равновесного состояния, поэтому на количество и состав новой фазы часто влияют чисто механические факторы, такие, как конструкция аппарата, материал стенки, скорость и характер потоков и др. [c.9]

С помощью электронографического анализа можно в принципе решать те же задачи, что и рентгенографическим анализом исследование кристаллической структуры, проведение фазового анализа, определение межплоскостных расстояний и периодов решетки, определение текстуры и ориентировки кристаллов и т. д. Однако особенности волновых свойств пучка электронов обусловливают и определенную специфику их использования, а также преимущества и недостатки по сравнению с рентгенографическим методом исследования кристаллов. Преимущество электронограмм заключается прежде всего в том, что в связи с малой длиной волны и сильным взаимодействием электронов с веществом этим методом можно получить резкие и интенсивные рефлексы при меньших размерах кристаллов и-меньшем количестве вещества, чем при рентгенографическом анализе, В рентгенографии, например, расширение линий начинается при р.эзмере частиц 500—900 А, а в электронографии оно становится заметным лишь при размерах 20—30 А. Интенсивность электронного луча гораздо больше, а необходимая экспозиция гораздо меньше, чем рентгеновских лучей, что дает существенные методические преимущества. Интенсивность отражений при дифракции электронов обычно настолько велика, что позволяет визуально на флюоресцирующем экране наблюдать дифракционную картину. Указанные особенности электронографии делают ее особенно ценной, например, при исследовании зародышей новых фаз. Электронография может использоваться также при изучении положений легких атомов в кристаллической решетке, хотя для этого более пригодна нейтронография, [c.105]

Дальнейшее развитие процесса сосредоточено как вблизи, так и на границе раздела СаО и СаСОз. На ней облегчается распад аниона СОз вследствие деформирующего влияния на него СаО. Дальнейшее увеличение количества новой фазы приводит лишь к росту появившихся кристаллов СаО. Лимитирующим обстоятельством остается диффузионное перемещение ионов, необходимое для формирования новых граней решетки СаО. [c.209]

Диссоциация и испарение А12О3 при выращивании кристаллов ИАГ способствуют обогащению расплава оксидом иттрия, упругость паров которого значительно ниже, чем паров оксида алюминия. Если исходный состав шихты соответствует ИАГ, то в результате нарушения стехиометрии образуется сверхстехиометри-ческий избыток оксида иттрия. В. условиях слабой диссоциации АЬОз этот избыток оттесняется фронтом кристаллизации к хвостовой части лодочки. Отклонение от стехиометрии имеет предел, за которым избыточный компонент не оттесняется, а образуется обогащенная этим компонентом новая фаза. В результате прогрессивного обогащения расплава оксидом иттрия по мере продвижения фронта кристаллизации в хвостовой части кристаллизуется зона, сложенная монокристаллическим гранатом с большим количеством включений перовскитовой фазы — алюмината иттрия, имеющего состав А10з( 20з АЬОз). [c.172]

Подтвердилось предположение Мори согласно которому вода полностью разлагает силикатные стекла, в результате. чего образуются новые фазы, устойчивые в гидротермальных условиях. Так, свинцово-силикатный флинтглас расплавлялся при 550°С с образованием водного стекла , содержащего 2,6% HjO и идиоморф-ные кристаллы Р-кварца. Устойчивость стекол по отношению к водяному пару с увеличением содержания окиси свинца заметно повышается, а в присутствии окиси свинца в количестве 60% и выше кристаллизуется аламозит (моносиликат свинца). Предположение об образовании в гидротермальных условиях нового тройного соединения типа КгО РЬО 2810г не подтвердилось, так как это соединение, полученное синтетически, не было идентичным гидротермальным продуктам. Мори и Боуэн подвергали также трубки, изготовленные из различных промышленных стекол, действию водяного пара при высоких температурах и давлениях. [c.901]

Диссоциация карбоната кальция начинается с распада тех ионов, которые накопили запас кинетической энергии, достаточный для отрыва О - от аниона по реакции С0з ->-С02 + 02 . Так как молекула СОг обладает сравнительно большими размер.ами, то удалить ее из глубинных слоев решетки достаточно трудно. Длительное пребывание СОг в ближайшем окружении с ионами 0 приводит к неизбежному образованию исходного СОз . Наиболее легко происходит. удаление СОг с поверхности кристалла. Диффузия 0 внутрь твердого тела. происходит тяжелее, чем удаление СОг в газовую фазу. По мере накопления ионов 0 -в поверхностном слое карбоната образуется пересыщенный раствор СаО в СаСОз. Появляются зародыши новой фазы. Скорость их образования тем меньше, чем крупнее и правильнее кристаллы исходного СаСОз. На границе раздела СаО и СаСОз облегчается процесс распада СОз . Отпадает необходимость образования новых зародышей, и дальнейший процесс увеличения количества новой фазы происходит за счет роста ранее возникших зародышей, хотя наряду с этим образуются также новые зародыши. Таким образом, с появлением раздела фаз увеличивается скорость реакции. Но со временем отдельные поверхности-раздела, возникшие вокруг начальных активных центров, сблизятся, общая поверхность уменьшится и скорость реакции, достигнув максимального значения, соответствующего наибольшей поверхности раздела, уменьшится. Замедлению процесса будет способствовать также и утолщение слоя продуктов реакции СаО, затрудняющего диффузию СОг. [c.67]

Химический распад, обусловленный термодинамической нестабильностью 3S ниже температуры 1523 К его развитию способствуют медленное охлаждение клинкера в. интервале температуры 1473 до 1373 К, присутствие в материале большого количества MgO (>3%) и FeO, коррозия (резорбция) нестабильных кристаллов расплавов в изменяющихся температурных условиях Захват примесей в процессе быстрого роста кристалла (при неоднородном распределении расплава в массе зерна клинкера) и при срастании кристаллов (при длительном пребывании материала в зоне спекания и др.) выделение кристаллов новых фаз в массе кристаллов алита в результате распада твердых растворов с КагО, К2О, АЬОз, MgO, Ti02, Р2О5, СГ2О3, SO3 и т. п., вызываемого медленным охлаждением клинкера с восстановительными условиями при обжиге и охлаждении [c.239]

Время образования каждого кристалла мартенсита мало. Бунша и Мейл [22] показали, что скорость перемещения края мартенситной пластины при росте в сплаве железа с 29,5% N1 составляет примерно 10= см сек, а время образования одной пластины примерно равно 0,05—0,5 мк1сек. Это соответствует примерно 7з скорости звука. Увел ичение количества новой фазы осуществляется не за счет роста ранее возникших кристаллов мартенсита, а путем образования новых кристаллов. [c.320]

Зародышами кристаллизации являются мельчайшие частицы новой фазы, образованные в результате охлаждения раствора, присутствия примесей, добавления реагента и т. д. Зародыш, на котором в единицу времени конденсируется столько же вещества, сколько и растворяется с его поверхности, называется равновесным. Количество зародышей кристаллизации предопределяет количество растущих кристаллов, поэтому с ростом концентрации зародышей размер образующихся затем кристаллов уменьшается, а скорость кристаллизации повышается. Наоборот, при нкякой концентрации зародышей кристаллизации некоторые вещества склонны к образованию аморфных дисперсных осадков кремневая кислота, метатитановая кислота и т. д. [c.32]

До перехода в суперкристаллическую или предвосковую фазы натриевые мыла могут давать- ряд полиморфных модификаций в результате гидратации [55, 64]. Некоторые исследователи полагают, однако, что наряду с кристаллогидратами натриевых мыл, в которых вода содержится в стехиометрических количествах, в отдельных фазовых модификациях она находится в кристаллах в виде твердого раствора в этом случае содержание воды не ограничено стехиометрическими соотношениями, и изменение ее концентрации в известных пределах не приводит к четкому переходу к новой фазе. [c.53]

Новым методом получения и исследования диссоциирующих соединений является соосаждение с изоморфным веществом. На основании теоретических соображений можно доказать, что какой-либо газ при давлениях ниже упругости диссоциации его гидрата может переходить в осадок при кристаллизации изоморфного гидрата. Если два вещества изоморфны, то они должны образовать изоморфные кристаллогидраты. Поэтому гидрат радона должен быть изоморфным с гидратом сероводорода и двуокиси серы. Опыт показывает, что при осаждеции этих гидратов действием газов на лед или при их перекристаллизации радон переходит в твердую фазу. Радон распределяется между газовой фазой и кристаллами гидрата по закону распределения Бертло—Нернста. Это первое доказательство приложимости закона распределения Бертло—Нернста к случаю газ—изоморфное твердое тело. Константа распределения радона в случае гидрата двуокиси серы равна 0.57, а в случае гидрата сероводорода 2.4 (при температуре —3.5°С). Этим доказывается существование гидрата радона, которому следует приписать формулу Rn 6H Ю. Радон легче переходит в осадок, чем сероводород, и немного труднее, чем двуокись серы. Поэтому упругость диссоциации чистого гидрата радона при 0° должна иметь величину около 300—350 мм. Никаким другим методом получить гидрат радона нельзя, так как радон можно иметь в невесомых количествах. Если бы радон был нерадиоактивным газом и его можно было бы иметь в любых количествах, то гидрат радона можно было бы получить простым пропусканием газа через воду, охлажденную до 0°. [c.162]

Б настоящее время нет общепризнанной теории, объясняющей влияние движения среды на образование зародышей. Соображения о том, что при механическом воздействии пересыщенному раствору передается такое количество избыточной энергии, которое необходимо для образования новой фазы [82], мало что разъясняют. Действительно, хорошо известный факт зарождения кристаллов в спокойной среде говорит прежде всего о флук-туативном перераспределении энергии в отдельных участках среды, а не о той или иной ее общей величине, подведенной к раствору. [c.76]

Образование фазы ультрадисперсных частиц достигается в ходе процесса конденсации путем объединения молекул в зародыши — минимальное количество новой фазы, находящееся в равновесии с окружающей средой. При охлаждении газов происходит физическая конденсация с образованием дыма. Таким способом получают УДЧ многих оксидов. Химическая конденсация протекает при образовании новой фазы из газового или жидкого состояния — получение 5102 гидролизом 5 Си, выделение осадка Ва504 из раствора и т. д. Ультрадисперсные частицы при обменной реакции между ионами образуются при вливании концентрированного раствора одного компонента в разбавленный раствор другого вещества при интенсивном перемешивании. При этом скорость образования зародышей намного превышает скорость роста кристаллов. Дисперсная фаза может образоваться и при смене природы растворителя — например вливании раствора вещества в этаноле в избыток воды [31]. [c.16]

Сравнительно недавно возможность спонтанной кристаллизации отрицалась вообще. Основным доводом, на который опиралось это отрицание, была принципиальная возможность получить абсолютно чистые растворы [23]. Любой раствор, будь он пересыщен или нет, содержит определенное количество растворимых и нерастворимых примесей, которые оказывают влияние на кинетику фазового превращения. Нерастворимые примеси могут стать центрами кристаллизации и тем самым, как предполагалось, исключить спонтанное образование зародышей. Дальнейшие исследования над пересыщенными растворами [24—28] показали, однако, что возникновение частиц новой фазы может происходить как самопроизвольно, так и на уже готовой твердой поверхности. Но роли посторонней поверхности в процессе образования кристаллов придается очень большое значение. Согласно Фольмеру [4] и Френкелю [2], образование зародышей на готовой поверхности происходит легче, чем в объеме раствора, потому что работа их образования на границе раздела фаз меньше работы, требующейся для возникновения зародыша в объеме раствора. Данное по,тюжение может быть выражено уравнением [c.12]

В конечном счете возможно образование новой фазы. Следует ожидать, что при этом вследствие уменьшения общего количества примесных атомов в кристалле (осаждение может происходить внутри кристалла, например на дислокациях) будут изменяться многие свойства, в том числе и проводимость. Это явление обсуждалось Лидьяром [67]. Когда MgBfg присутствует в системе в виде второй фазы, реакцию внедрения — осаждения можно записать следующим образом [c.469]

Для уточнения условий образования промежуточных окислов были выполнены эксперименты при более низких температурах (табл. 3). Так, во время опыта № 106 (продолжительностью в 3,5 часа) максимальная температура установки составляла 600°, а минимальная около 280°. Оказалось, что образцы, отобранные из горячей зоны установки (450—600°), содержали лишь фазу УгОз. Исследование пробы, нагревавшейся до 408°, обнаружило наличие в пей помимо УаОз небольших количеств высшего окисла. Его идентификация не была осуществлена из-за наличия на рентгенограмме лишь одной размытой дополнительной линии. Это указывало на вероятность присутствия новой фазы в высокодисперсном состоянии. Для ее рекристаллизации препарат подвергался отжигу в глубоком вакууме нрн 600° в течение 11,5 часа. Подобная обработка, которая, повидимому, вела не только к укруниению кристаллов, но и к взаимодет -ствию неравновесных фазовых составляющих, сделала рентгенограммы более четкими. Их расшифровка показала наличие в образце УгОз (основная составляющая), УзОб и весьма небольших количеств 204. [c.162]

Согласно Фольмеру (точнее Гиббсу) малый кристалл обладает большей свободной энергией, чем то же количество вещества в толще переохлажденной жидкости, поэтому для его образования необходима дополнительная энергия. Следовательно, зародыши новой фазы могут образовываться только при флюктуативном скоплении атомов с повышенной энергией. [c.256]

Приведенные в настоящем сообщении экспериментальные данные позволяют изложить некоторые соображения о фазообразо-вании и структуре отдельных фаз в исследуемых системах. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что образование фаз в двух- и трехкомпонентных системах (за исключением ТЮг—х5ЬгОз) протекает с заметной скоростью уже при 700—800° С. Размеры кристаллов образовавшейся фазы примерно на порядок превосходят размеры кристаллов исходных компонентов. По-видимому, в исследоЕГанном случае рост кристаллов фазы происходит в основном за счет поверхностной диффузии. Количество же кристаллов определяется числом зародышей, образующихся при данной температуре. Скорее всего, зародыши образуются на границе кристалликов исходных компонентов и вследствие высокого коэффициента поверхностной диффузии происходит быстрый рост кристаллита новой фазы. Этот процесс заканчивается по мере выравнивания градиента концентраций и исчерпания одного из компонентов. При повышении температуры зародыши фазы образуются уже в другом месте, что приводит к увеличению количества образовавшейся фазы. [c.12]

Выделение твердой фазы и снижение концентрации будут-идти на данной стадии процесса кристаллизации двумя путями во-первых, в результате образования новых кристаллических зародышей, во-вторых, вследствие отложения твердой фазы на поверхности уже имеюш,ихся кристаллов. Концентрация napa фина в растворе за счет выделения его на поверхности ранее образовавшихся кристаллов будет снижаться со скоростью, определяемой уравнением (6. III). И если охлаждение раствора будет идти медленно, а следовательно, и растворимость парафина будет снижаться также медленно, то при условиях, вьггекаюш их из уравнения (6. III) и обеспечиваюпщх достаточно высокую скорость выделения из раствора твердой фазы, уменьшение коН центрации раствора может обогнать обусловливаемое охлажде нием уменьшение растворимости, в результате чего степень пре-сыш,ения раствора (х—х ), входящая в уравнение (1. III), может понизиться до нуля, что вызовет прекращение новообразования зародышей. Дальнейшая кристаллизация и выделение из раствора твердой фазы протекает только на поверхности ранее образовавшихся кристаллов, и они растут в размере, не увеличиваясь по количеству. Следовательно, нри медленном охлаждении и условиях, обеспечивающих высокую скорость выделения твердой фазы, в растворе образуется небольшое число крупных кристаллов. [c.111]

При дальнейшем понижении температуры растворимость компонента В в А в твердой фазе уменьшается и твердый раствор в точке становится насыиденным. При дальнейшем охлаждении он распадается на два раствора, насыщенных а- и р-кристаллами, т. е. появляется новая твердая фаза. Чем сильнее охлаждается система, тем меньше взаимная растворимость компонентов друг в друге в твердом состоянии, тем больше становится количество Р-нг.сыщенных и меньше а-насыщен-ных кристаллов. Охлаждение идет в твердом состоянии, ио закону [c.235]