Кристалл механизм образования

Ковалентная связь — самый распространенный тип химической связи. Межатомная связь абсолютного большинства неорганических и органических соединений ковалентна. По механизму образования ковалентных связей нет никакой разницы между неорганическим соединением аммиаком КНз и органическим соединением метаном СН4. Для неорганических соединений типа кислот, оснований и солей наблюдаются межатомные связи с несколько бо.льш ей долей ионности, т.е. более полярные ковалентные связи по сравнению с органическими соединениями. Следовательно, по фундаментальной характеристике молекул — природе межатомной химической связи — нет принципиальной разницы между неорганической и органической химией. Отличие состоит в том, что в твердых органических веществах действуют слабые межмолекулярные силы, а в типичных неорганических кристаллах отсутствуют молекулы и доминирует ковалентная связь между атомами. [c.66]

Образование кристаллов. Механизм образования ядер—центров кристаллизации до сих пор теоретически недостаточно выяснен. Известно лишь, что если раствор твердого вещества, имеющего нормальную растворимость (возрастающую с повышением температуры), охлаждать до температуры ниже предела его насыщения, то начинается образование микроскопических ядер—центров, которое зависит от интенсивности охлаждения, скорости и способа перемешивания, температуры и свойств вещества, а также содержания примесей. [c.640]

Форма и симметрия снежинок. Великолепная гексагональная симметрия кристаллов снега, фактически бесконечное разнообразие их форм и естественная красота делают их превосходными примерами симметричных образований. Чарующее впечатление от формы и симметрии снежинок выходит далеко за пределы научного интереса к их образованию, разнообразию и свойствам. Морфология снежинок определяется их внутренней структурой и внешними условиями их образования. Однако вызывает удивление тот факт, как малы нащи сведения о достоверном механизме образования снежинок. Безусловно, хорошо известно, что гексагональное размещение молекул воды, обусловленное водородными связями, ответственно за гексагональную симметрию снежинок. Но пока остается загадкой, почему имеется бесчисленное множество различных форм снежинок и почему даже ничтожные отклонения от основного мотива снежинки точно повторяются во всех шести направлениях. [c.42]

Укажем основное различие между граничными условиями для fix, т) и / ix, т). Для конкретности будем говорить о перемещении атомно-гладкой грани кристалла механизмом образования двумерных зародышей т = i). Для этого обратимся к соотношению (3.7), которое связывает 1 и Из выражений (4.32) видно, что граничные условия второго типа требуют, чтобы /ijx=o = О при х ]> О, тогда как граничные условия первого типа соответствуют /i х, 0) = О при а 0. Следовательно, скорости образования комплексов, содержащих по два атома, в первые мгновения после начала процесса превращения будут существенно различными при граничных условиях первого и второго рода. [c.190]

Второй тип дислокации (рис. 19), по Франку [28], имеет большое значение для роста кристаллов. Механизм образования дислокации состоит в том, что несколько последовательных параллельных ретикулярных плоскостей разрываются по полупрямой Ох, так как к ним приложены силы, им перпендикулярные и направленные в разные стороны от Ох. Эта дислокация немного напоминает известный фокус с разрыванием карточной колоды. Выравнивание точек О, в которых останавливается разрыв каждой плоскости, является линией дислокации. Теперь представим себе цилиндр, осью ко- [c.34]

Неустойчивости, обычно возникающие за точками бифуркации, обязаны своим появлением термодинамическим флюктуациям, которые могут быть причиной вывода системы из равновесия. Возможен с.тучай, когда неустойчивость приводит к появлению нового состояния системы, которое стабилизируется во времени и пространстве. Такое состояние означает, по существу, образование новой так называемой диссипативной структуры, характеризующейся согласованным поведением системы. Термин диссипативные структуры специально введем для того, чтобы подчеркнуть отличие от равновесных структур. Диссипативные структуры являются поразительным примером, демонстрирующим способность неравновесности служить источником упорядоченности. Механизм образования диссипативных структур следует четко отличать от механизма формирования равновесных структур, основанного на больцмановском принципе упорядоченности. Поддержание стабилизированной во времени и пространстве физико-химической структуры с определенным типом изменения концентрации реагентов достигается за счет непрерывного обмена с окружающей средой энергией и веществом, что является прямым следствием образования диссипативных структур в открытых системах и тем самым отличает их от равновесных структур (например, кристаллов). [c.281]

Возможны следующие механизмы образования дефектов, находящихся в термодинамическом равновесии с кристаллом продуктов химической коррозии металлов в целом. [c.35]

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]

В 1.1 мы рассмотрели механизм образования вторичных зародышей за счет истирания кристаллов несущей фазой и получили зависимость для движущей силы зародышеобразования. Запишем ее в общем виде с помощью момента функции распределения кристаллов по размерам [c.336]

При использовании депрессорных присадок нет необходимости облегчения фракционного состава, что позволяет сохранить ресурс дизельных топлив. Такие присадки в концентрациях 0,01-0,05% снижают температуры застывания и предельной фильтруемости на 15 -20 С и более, но практически не влияют на температуру помутнения. Предполагаемый механизм действия депрессорных присадок заключается в адсорбции их молекул на поверхности кристаллов, препятствии дальнейшему росту, сращиванию кристаллов и образованию жесткого каркаса. Использование депрессорных присадок улучшает прокачиваемость дизельных топлив при низких температурах, повышает надежность работы двигателя, но требует дополнительных затрат на приобретение, хранение и введение присадок в топливо. [c.72]

Соединения с водородной связью по своему строению занимают промежуточное положение между низкомолекулярными и полимерными соединениями. Представление о полимерных соединениях в дальнейшем используется лишь для соединений с ковалентным типом связи, хотя кристалл соли или решетку металла можно было бы рассматривать тоже как полимерное образование. Кроме того, термин полимерные не отражает механизма образования соединения. Ведь для описания типичных свойств таких соединений совершенно несущественно, происходило ли его образование из мономерных единиц путем конденсации или полимеризации (разд. 33.7). [c.356]

Пластичность металла определяется способностью металла не разрушаясь деформироваться так, что деформации остаются и после окончания действия нагрузки. Пластичность металлов имеет очень большое практическое значение. Благодаря этому свойству металлы поддаются ковке, прокатке, вытягиванию в проволоку (волочению), штамповке. Смещение заполненных атомами металла плоскостей в кристалле в определенных пределах не приводит к разрушению металлической связи. Механизм образования смещений связан с появлением и движением дислокаций. Хрупкими определенное время считались титан, вольфрам, хром, молибден, тантал, висмут, цирконий. Очищенные от примесей эти металлы — высокопластичные материалы, которые можно ковать, прессовать, прокатывать. В табл. 11.3 приведены значения относительного удлинения некоторых металлов, характеризующего их пластичность. [c.324]

Следует указать еще На один механизм образования заряда для твердых кристаллических поверхностей. Этот механизм связан с наличием при определенной температуре некоторого числа свободных мест в ионной решетке на поверхности и внутри кристалла. Поверхность кристалла может приобрести заряд за счет наличия вакантных мест катионов и анионов, находящихся в неодинаковом количестве на границе раздела фаз. Заряд будет отрицательным, вели катионные вакансии будут в избытке, и положительным при избытке вакансий анионов. Такие вакантные места, а возможно и избыточные ионы, вкрапленные в междоузлия решетки, будут создавать пространственный заряд [c.21]

Рассмотренный механизм образования дефектов в решетке кристалла простого вещества представляется на первый взгляд единственно возможным. Однако возможен другой механизм образования вакансий, энергетически более выгодный, который заключается в том, что атом перемещается на поверхность кри- [c.173]

Механизм образования дефектов и их влияние на свойства кристалла значительно сложнее у кристаллических сложных веществ. Рассмотрим в качестве примера бинарные соединения типа АВ, в частности один из оксидов титана Т10. Кристаллическую структуру этого вещества удобно представить в виде двух подрешеток, занятых атомами (ионами) титана и кислорода. Оксид титана имеет состав, отвечающий не только формуле Т10, но и набору различных составов от Т10о, до Т101,з. Для оксида точно стехиометрического состава (Т10) можно предположить, что обе подрешетки — титана и кислорода — заполнены одинаковым числом атомов, и если возникает вакансия в одной подрешетке, то одновременно должно происходить образование вакансии в другой подрешетке. [c.174]

Один из возможных механизмов образования кристаллов в растворе соли КА состоит в следующем. В растворах сильных электролитов возможно образование ионных пар [c.242]

Процесс растворения, т. е. получение истинного раствора, является процессом самопроизвольным. Рассмотрим механизм образования раствора на примере растворения твердого кристаллического вещества в воде, допустим сахара. Для получения раствора сахара в воде достаточно бросить кристаллик сахара Б воду, т. е. достаточно соприкосновения, контакта между растворителем и растворяемым веществом. В результате взаимодействия молекул воды с молекулами сахара последние отрываются от поверхности кристалла и благодаря диффузии равномерно распределяются в объеме раствора. Молекулы сахара отрываются от кристалла за счет притяжения к молекулам воды. [c.125]

Жидкокристаллическое состояние свойственно многим белкам и жирам, веществам, входящим в состав костей, мозга, мышц, сухожилий ферментам, передающим наследственные признаки. В жизнедеятельности человека и животного большую роль играет холестерин, который сам по себе не жидкий кристалл. Жидкими кристаллами являются его эфирные соединения. Нарушение обмена этих соединений в организме приводит к заболеванию атеросклерозом. Чтобы уметь управлять механизмом образования и разрушения жидких кристаллов в организме человека, нужно знать их структуру и свойства. [c.249]

Однако, как установили В. Овсянкин и П. Феофилов (1973 г.), вполне вероятен иной механизм образования антистоксовой люминесценции. Проведенные ими квантомеханические расчеты показали, что если два возбужденных атома окажутся рядом, то при взаимодействии один из них может полностью потерять свое возбуждение, а другой удвоит его. Последний, переходя в основное состояние, высветит квант вдвое крупнее поглощенных. Процесс этот назван авторами кооперативной люминесценцией. Они показали, что зеленое свечение ионов редкоземельного элемента эрбия в некоторых кристаллах, возбуждаемое инфракрасным светом ( ), вызвано кооперативной люминесценцией. Действительно, антистоксова люминесценция такого люминофора затухает примерно за 10 с после выключения возбуждающего света, а в их опыте послесвечение затягивалось до сотых долей секунды. [c.434]

Рассмотрим еще один пример применения закона Гесса для расчета энергии кристаллической решетки. Энергия кристаллической решетки — это энергия, которую надо затратить для разрушения кристалла по гетеролитическому механизму. Образование 1 моль кристаллического хлорида натрия может быть представлено двумя путями [c.126]

Основной тип дефектов — точечные, дефекты. Существуют два механизма образования таких дефектов. По одному механизму при образовании кристалла в его объеме могут остаться незанятыми отдельные узлы кристаллической решетки, т. е. возникнут вакансии. Вакансии [c.87]

Представления об образовании капель жидкости из пересыщенного пара справедливы и для объяснения механизма образования трехмерных кристаллических зародышей. Так как поверхностная работа для разных граней кристалла различна, то общая работа будет составлять сумму работ по всем граням [c.238]

Для объяснения роста кристаллов Странский и Каишев [9] предложили механизм зарождения нового монослоя на грани кристалла, работа образования которого xL/2 определяется свободной энергией х его периметра Ь. [c.286]

В то же время близость полученных значений s к соответствующим значениям для нематических жидких кристаллов позволила выдвинуть предположение о возможности образования жидкокристаллических граничных структур полярными жидкостями с асимметричными плоскими (включающими бензольное кольцо) молекулами. Как можно предположить, граничные фазы таких жидкостей отличаются от нематиков меньшими значениями параметра s, пространственной ограниченностью и механизмом образования. [c.210]

Точные механизмы образования кристаллических полимеров еще не установлены. В соответствии с теорией Каргина, при кристаллизации по пластинчатому механизму сначала макромолекулы укладываются в пачки, которые первоначально имеют аморфную структуру затем в пачках происходит кристаллизация, т.е. необходимый поворот звеньев, с образованием кристаллической решетки. Далее пачки многократно складываются в ленты, ленты укладываются в плоские пластины (оси макромолекул оказываются перпендикулярными к плоскости пластин), а пластины, наслаиваясь друг на друга, образуют пластинчатый кристалл. При кристаллизации по фибриллярному механизму из кристаллических пачек или лент образуются фибриллы. [c.140]

Циклический механизм образования частиц карбонильного железа, обусловленный характером движения частиц порошка в аппарате разложения, препятствует образованию монокристаллических частиц. Образующиеся кристаллиты покрываются пленкой продуктов побочных реакций, так что образующиеся в последующем на поверхности частиц кристаллиты железа не могут принять кристаллографическую ориентацию соседних кристаллов. Поэтому частица растет по всем направлениям равномерно, приобретая шарообразную форму. Циклический механизм роста частиц порошка приводит к созданию в них луковичной структуры (27, а). Количество слоев в частицах порошка связано с числом повторяющихся проходов частицами реакционной зоны, находящейся в верхней части аппарата разложения. [c.81]

При реакциях между твердыми веществами наряду с процессами, протекающими на поверхности раздела фаз, и процессами образования зародышей кристаллов при образовании новой фазы большое значение имеют также процессы переноса в кристаллах. Для ускорения относительно медленной объемной диффузии необходим подвод тепловой энергии. Поэтому все реакции между твердыми веществами, как правило, проводятся при повышенных температурах. П(зскольку химическая активность твердых веществ в значительной мере определяется их структурой и величиной поверхности, исходные вещества перед проведением реакции размалывают в тонкий порошок или измельчают каким-либо иным способом, т. е. переводят вещества в состояние с сильно развитой поверхностью. Тем самым осуществляется активация за счет механической энергии (разд. 33.9.2.6). Для проведения реакций между твердыми соединениями чаще всего используют смеси порошков или прессованные таблетки. Для установления равновесия обычно требуется постепенное нагревание до довольна высокой температуры. Для исследования конечных продуктов и кинетических измерений особенно удобны структурно-аналитические и физические методы анализа. При определении механизмов реакции было установлено, что в некоторых твердофазных реакциях перенос компонентов реакции происходит через газовую фазу. [c.437]

Рост кристаллов происходит в результате диффузии образующих кристаллическую рещетку частиц (ионов, молекул) и их ассоциатов из раствора к поверхности растущего кристалла через примыкающий к ней диффузионный слой жидкости. Через этот же слой в обратном направлении движутся молекулы воды, освободившейся после разрушения гидратиых оболочек частиц у границы с твердой поверхностью. Затем происходит ориентированное сращивание достигших поверхности частиц в кристаллическую решетку, механизм которого окончательно не установлен. Предложено несколько теорий кристаллизации, базирующихся на разном механизме образования кристаллической решетки. По-видимому, не следует отдавать предпочтения какой-либо одной из этих теорий, так как каждая из них может быть справедливой для некоторых определенных систем и условий. Обобщающая же теория — дело будущего. [c.244]

Дефекты по Френкелю состоят в наличии вакансий и междоузель-ных ионов в эквивалентных соотношениях. Механизм образования дефекта по Френкелю заключается в том, что ионы, испытывающие время от времени большие смещения под влиянием тепловых флуктуаций, покидают свои нормальные положения в узлах и переходят в междоузлие, результатом чего является возникновение вакансии ( дырки ) в решетке (рис. 49, а). Междоузельный ион движется в кристалле, переходя из одного междоузельного положения в другое ва- -кансии также подвижны. При встрече междоузельные ионы и вакансии рекомбинируют друг с другом. Между процессом образования вакансий и процессом рекомбинации устанавливается динамическое равновесие. Равновесная концентрация вакансий и междоузельных ионов в кристалле зависит от температуры (по условию электронейтральности системы концентрации вакансий и междоузельных ионов при любой температуре одинаковы). Как правило, дефекты по Френкелю об- [c.333]

При образовании гомоатомных соединений (простых веществ) все эффекты, связанные с разностью электроотрицательностей взаимодействующих атомов, исключаются. Поэтому в простых веществах не реализуются полярные, а тем более преимущественно ионные связи. Следовательно, в простых веществах осуществляется лишь металлическая и ковалентная связь. Следует при этом учесть и возможность возникновения дополнительного ван-дер-ваальсов-ского взаимодействия. Преобладание вклада металлической связи приводит к металлическим свойствам простого вещества, а неметаллические свойства обусловлены преимущественно ковалентным взаимодействием. Для образования ковалентной связи взаимодействующие атомы должны обладать достаточным количеством валентных электронов. При дефиците валентных электронов осуществляется коллективное электронно-атомное взаимодействие, приводящее к возникновению металлической связи. На этой основе в периодической системе можно провести вертикальную границу между элементами П1А- и 1УА-групп, слева от которой располагаются элементы с дефицитом валентных электронов, а справа — с избытком. Эта вертикаль называется границей Цинтля Ее положение в периодической системе обусловлено тем, что в соответствии с современными представлениями о механизме образования ковалентной связи особой устойчивостью обладает полностью завершенная октетная электронная 5 /гр -конфигурация, свойственная благородным газам. Поэтому для реализации ковалентного взаимодействия при образовании простых веществ необходимо, чтобы каждый атом пмел не менее четырех электронов. В этом случае возможно возникгювение четырех ковалентных связей (5/) -гибридизация ), что и реализуется у элементов 1УА-группы (решетка типа алмаза у углерода, кремния, германия и а-олова с координационным числом 4). Если атом имеет 5 валентных электронов (УА-группа), то до завершения октета ему необходимо 3 электрона. Поэтому он может иметь лишь три ковалентные связи с партнерами (к. ч. 3). В этом случае кристалл образован гофрированными сетками, которые связаны между собой более слабыми силами. Получается слоистая структура, в которой расстояние между атомами, принадлежащими одному слою, намного меньше, чем между атомами различных слоев (черный фосфор, мышьяк, сурьма) [c.29]

Как следует нз таб г. 4.4, параметр п неоднозначно характеризует механизм роста кристаллов. Так, прн к —3 могут образовываться или сферы (чаще всего сферолнты) при гетерогенном зародышеобразовании, илн диски прн гомогенном механизме образования зародыша. Поэтому дтя по учення однозначных результатов необходимо оценивать морфологию кристаллов другими методами, иапример чикроскоиическими. Иногда в киистических расчетах получаются дробные значения [c.271]

На рис. 206 показана зависимость относительного сдвига от сдвиговой деформации, приложенной к чистому монокристаллу льда при Т=—70° С и для кристалла льда с разным содержанием НР. Отсюда видно, что примеси уменьшают максимально возможные значения деформации, т. е. ослабляют кристалл. Влияние деформации сжатия на и л, где ге — статическая диэлектрическая постоянная и X — электропроводность, было исследовано в работе Хигаши (1969). Предварительные результаты, показывающие зависимость ез н X от Т для двух значений деформации сжатия, представлены на рис. 21. Из представленного рисунка видно, что деформация сжатия приводит к увеличению ея, что само по себе можно объяснить увеличением плотности кристалла. Однако увеличение X в деформированном кристалле по всей вероятности связано или с ростом числа ионизационных дефектов или с ростом их подвижности. Дальнейшие работы по исследованию свойств деформированных кристаллов, по-видимому, смогут пролить свет на механизм образования дефектов кристалла льда. [c.57]

Интересно отметить, что при изучении механизма образования азидов по этой реакции [207, 208] было установлено влияние поляризации и относительных размеров катиона на содержание азида Me(NN N) в его смеси с азидом Me(N NN). В лабораторной и промышленной практике получения азидов рубидия и цезия находит применение также метод Р. Зурмана и К. Клузиуса [203]. По этому методу водный раствор карбоната соответствующего щелочного металла нейтрализуют азотистоводородной кислотой, перегнанной из реакционной колбы, содержащей смесь NaNa и 6%-ной серной кислоты. Для полного перевода карбоната в азид в реакцию вводят избыток азотистоводородной кислоты. Кристаллы после промывки водой сушат при 80° С. [c.108]

Кристаллизация является наиболее сложным процессом в производстве кальциевой селитры 2>4-217 Механизм образования кристаллов кальциевой селитры до настоящего времени недостаточно выяснен. Структура образующихся кристаллов соли очень различна иногда при кристаллизации получаются твердые, легко отделяющиеся от охлаждающей поверхности агрегаты кристаллов, в других случаях образуется вязкий сиропообразный плав, не застывающий в твердую корочку. Даже при сильном переохлаждении плава кальциевой селитры, в некоторых случаях кристаллизация может еще не наступить. Чтобы вызвать кристаллизацию, в плав вносят затравку — кристаллы кальциевой селитры, однако кристаллизация при этом не всегда проходит одинаково. Большое влияние на процесс кристаллизации кальциевой селитры оказывает аммиачная селитра, в присутствии которой скорость кристаллизации Са(МОз)2 увеличивается в 1,5—2 раза с одновременным повышением температуры кристаллизации на 50°. Чем больше содержится аммиачной селитры в растворе, тем лучше идет кристаллизация. Обычно добавка МН4МОз составляет 5—67о от веса кальциевой селитры. [c.425]

Суш,ественное влияние на скорость роста отдельных граней кристаллов, следовательно, на совершенство их формы, а также на размеры оказывают даже мельчайшие посторонние примеси в растворе. При этом некоторые примеси полностью приостанавливают рост кристаллов, а другие, наоборот, ускоряют его и способствуют получению крупнокристаллического продукта. Так, например, примеси органических поверхностно-активных веш,еств в растворе Na l приводят к кристаллизации последнего не в виде кубов, а в виде октаэдров и кубооктаэдров. Наличие небольших примесей Pb lj [0,01% (мол.)] в растворе КС1, наоборот, приводит к образованию крупных и хорошо ограненных кристаллов. Механизм действия примесей и направление их влияния на скорость роста и форму кристаллов пока не установлены. [c.689]

Механизм образования граничной пленки заключается в следующем полярные молекулы смазочной ореды сталкиваются при своем беспорядочном движении с поверхностью трения, попадают в ее электрическое силовое поле и, присоединяясь к ее активным центрам, образуют на поверхности адсорбированный ориентированный мономолекулярный слой (ворс). Этот слой служит как бы зародышем для образования квазикристаллической структуры в граничащей со сма-, занной поверхностью зоне. После этого, в случае достаточной концентрации поверхностно-активных веществ в масле, происходит образование дальнейших рядов молекул, присоединяющихся к свободным концам молекул первичного слоя, В результате создается мультимолекулярный слой, образующий длинный ворс, В ближайшей к твердой поверхности зоне молекулы фиксированы так же, как и в твердых кристаллах, и поэтому граничная пленка близка к твердокристаллической. [c.9]