Модели образования зародышей частиц

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]

Рис. IV.7. Три модели образования зародышей частиц.

Хотя дифильные сополимеры, используемые в качестве стабилизаторов при дисперсионной полимеризации, способны образовывать мицеллы (раздел И 1.6 и IV.4), мало вероятно, что они играют заметную роль в образовании зародышей частиц тогда, когда мономер полностью растворим в разбавителе. Поэтому в дальнейшем этой моделью мы будем пользоваться только для объяснения предельного случая образования частиц, контролируемого количеством стабилизатора (см. стр. 191). [c.165]

По мере хода химической реакции концентрация 50 медленно растет, пока произведение [Ва ] [50 ] не достигнет критического значения, соответствующего образованию зародышей кристаллического сульфата бария, после чего раствор быстро мутнеет. В другом примере образующаяся в подкисленном растворе тиосульфата сера остается гомогенно-растворенной, пока не будет достигнуто критическое пересыщение. Для таких простых последовательных реакций ход изменения пересыщения, скорости образования зародышей и роста объема новой фазы представлен схематически на рис. 7, а, б, в. При построении графика 7, в сделано предположение, что размер частиц новой фазы линейно возрастает со временем. Эти реакции являются простейшими моделями некоторых реакций разложения твердых соединений, в которых в течение индукционного периода пересыщение увеличивается до тех пор, пока не начинается образование зародышей новой фазы (см. главы 7 и 9), [c.231]

В моделях, описанных в разделах (4) и (5), предполагалось, что образование зародышей на всех реагируюш,их частицах происходит одновременно и заканчивается за короткое время /д. Если реакция началась, то происходит либо быстрый двухмерный рост, при котором поверхность или ребра частицы быстро покрываются [c.270]

Предполагается, что образование зародыша в частице сопровождается быстрым двухмерным ростом, приводящим к возникновению поверхности раздела. Далее рост этой поверхности будет происходить в соответствии с моделью стягивающейся сферы. Объем частицы, который разлагается за время t при условии, что заро- [c.272]

Если при плазмохимическом пиролизе углеводородов не организовано-принудительной закалки, то в результате можно получить сажу и технический водород. Качества получаемых саж, которые являются высокодисперсными и обладают развитой вторичной структурой, намного выше, чем у сажи, получаемой в печах. В работе [77] предложена кинетическая модель сажеобразования и приведены результаты расчетов и экспериментального исследования процесса. Предполагалось, что процесс состоит из термического разложения углеводородов до углеродного пара и углеводородных радикалов с образованием зародышей новой фазы, роста и коагуляции частиц. Кроме того, учитывалась возможность образования зародышей в объеме при взаимодействии молекул углеводородов с сажевыми частицами. [c.246]

За исключением модели мицеллярного образования частиц, все рассмотренные механизмы приводят к представлению о неустойчивых зародышах, которые, продолжая расти, быстро флокулируют, после чего наступают коалесценция или агломерация, степень которых зависит от физических свойств полимера, степени его пластификации мономером и т. д. Поэтому типичный продукт неустойчивой осадительной полимеризации — грубый агрегат частиц, которые сами состоят из более мелких первичных частиц, возникших за счет коалесценции. [c.168]

Поведение химической формы примесей на стадии нуклеации может определяться образованием комплексного зародыша. Примеси — аэрозольные частицы обусловливают применимость гетерогенной модели нуклеации, являясь центрами нуклеации. Очевидно, что в отличие от стадии химической реакции стадия нуклеации связана с загрязнением образующихся зародышей вещества. [c.92]

Подавление возникновения зародышей захват олигомеров. Если конкурирующие процессы отсутствуют, то образование зародышей может продолжаться в течение процесса полимеризации до тех пор пока имеется свободный мономер. В агрегационной модели образование олигомеров в случае повышения порога пересыщения приводит вначале к бурному зарождению частиц, за которым следует спад из-за уменьшения пересыщенности последнее обусловлено осаждением частиц. Затем наступает стационарное состояние, когда скорость инициирования олигомеров уравновешивается скоростью их расходования на образование зародышей. Напротив, согласно модели самозарождения, скорость процесса все время пропорциональна скорости инициирования, постепенно уменьшаясь по мере расходования мономера. [c.166]

Теория диффузионного захвата Фитча и Тзаи. В предложенной Фитчем и Тзаи модели образования частиц предполагается, что каждая инициируемая в разбавителе олигомерная молекула образует новый зародыш частицы, если только она достигнет пороговой степени полимеризации Р до того, как будет захвачена уже существующей частицей (рис. IV.И). Время, необходимое для того, чтобы дорасти до такого размера, дается соотношением [c.179]

Типичные экспериментально установленные значения параметров дают оценки для 8р 10 иначе говоря, пороговая молекулярная масса олигомера такова, что и масса олигомера, растворимость которого равна 1 мг/л. Хотя это значение и можно рассматривать как правдоподобное, модель, в которой полный объем частиц является фактором, контролирующим зародыше-образование, не согласуется полностью с экспериментальными данными. А из них следует, что мелкие частицы подавляют заро-дышеобразование более эффективно, чем более грубые частицы того же суммарного объема. Более того, она несостоятельна и физически, поскольку истинное равновесие с полимером не допускает степени пересыщения фазы разбавителя олигомером, необходимой для образования новых зародышей частиц путем агрегации. [c.188]

Топли и Юм [301 нашли, что дегидратация пятиводного карбоната кальция хорошо описывается уравнением (70) для а >0,71 это показывает, что модель сжимающейся сферы хорошо отображает заключительный этап периода замедляющегося разложения. Эта реакция характеризуется небольшим периодом ускорения (т. е. относится скорее к типу б, чем в на рис. 1), и поэтому предположение о полном и мгновенном образовании зародышей на всех частицах сразу не может, по-видимому, отразить весь ход реакции. Для объяснения периода ускорения в этой реакции были выдвинуты две возможные причины 1) возникновение зародышей в сферических частицах происходит не мгновенно, а протекает согласно экспоненциальной зависимости, но если в частице уже образовался один зародыш, то вся поверхность ее быстро ими покрывается, и 2) в каждой частице образование зародыша протекает более или менее мгновенно, но реакция распространяется вглубь от одного зародыша в частице, т. е. преимущественного роста по поверхности не происходит. Обе эти модели будут рассмотрены ниже в соответствующих разделах. [c.269]

В работах П.А. Теснера и его коллег на основании исследований сажеобразования при термическом разложении углеводородов была разработана модель образования частиц сажи по цепному радикальному процессу, состоящая из следующих стадий 1) образование радикалов-зародышей 2) образование зародышей из радикадов-зародышей 3) рост частиц сажи из зародышей [ 22]. [c.13]

Эта модель учитьтает мономолекулярный распад исходного углеводорода с образованием активных частиц, бимолекулярные реакции их взаимодействия с углеводородом и рост частиц, а также гибель активных центров при столкновении с частицами сажи. Реакции записаны в общем виде, отражая лишь изменения состояния атомов углерода. В модели не используются в явной форме понятия радикал-зародыш , зародыш и принимается, что при / = 1, 2, 3 >4j представляет собой активную частицу, из которой при / > 8 образуется растзоцая частица са- [c.25]

В ю время как результаты рентгеноструктурного анализа, говорящие о сосуществовании в полиамидах аморфных и кристаллических областей, удовлетворительно объясняются моделью бахромчатой мицеллы , данные оптической поляризационной микроскопии свидетельствуют о наличии упорядоченных образований, значительно превышающих по размерам кристаллиты. Такие образования называют сферолитами. Они хорошо видны в поляризационном микроскопе как двулучепреломляющие области с характерным мальтийским крестом, как это показано на рис. 3.3. Сферолиты в полиамидах являются полностью кристаллическими образованиями, а часть полимера, не входящая в сферолиты, составляет аморфную прослойку. Сферолиты обычно образуются из первичных зародышей (роль которых могут выполнять гетерогенные частицы), но они могут возникать и самопроизвольно. Электронномикроскопические исследования показывают, что сферолиты обладают ламелярной структурой и их кристаллизация протекает по механизму роста ламелей. [c.79]

Теория, известная как теория Мампеля , касается в основном образования и роста зародышей в системах, образованных либо из сферических микрокристаллов, либо из пластинок, в которых только одна плоская поверхность является местом инициирования зародышей. Модель ограничена зародышеобразованием лишь на внешней поверхности твердого реагента. Заслуга теории Мампеля в том, что она учитывает поглощение потенциальных центров н перекрывание зародышей. Кроме того, в ней впервые очень четко было показано влияние размеров частиц образца на форму кинетических кривых. [c.202]

И наконец, самым трудным местом эволюционной тес рии является образование клетки. Предложены разны модели предшественников клеток самая известная и них исходит из представлений о твердых частицах -коацерватах (от латинского oa erve — группироваться чрезвычайно легко образующихся в сильно разбавле ных растворах полимеров. Академик А. И. Опарин п( казал, что на поверхностях таких частиц могут идт специфические реакции с участием катализаторов — фе] ментов. Одна из моделей зародыша клетки исходит i [c.202]