Кристаллический зародыш двухмерный

Ад-атомы в процессе электрокристаллизации участвуют или в образовании кристаллических зародышей, или в их росте. При этом атомы должны принять ориентированное положение в кристаллической решетке. Торможение в этой стадии электродного процесса сопровождается возникновением перенапряжения. Общее перенапряжение кристаллизации складывается из величин перенапряжения, отвечающих образованию двухмерных (ti ) и трехмерных (т) ) зародышей и присоединению ад-атомов к кристаллической решетке (т]з). Преобладание той или иной составляющей определяется природой осаждае- [c.509]

Иначе обстоит дело с блокированием граней алмаза выделяю-Ш.ИМСЯ графитом, образующим на них трехмерные зародыши одинаково растущие как в толщину, так и в направлении граней. Образующиеся трехмерные зародыши графита, в отличие от двухмерных зародышей алмаза, не способны замостить грань одноатомным слоем графита, поэтому блокирование каждой грани происходит под совокупным действием кристаллических зародышей графита, последовательно образующихся и растущих на ней бок 6 бок. Вследствие этого время, по истечении которого процесс блокирования практически прекращает или в определенной степени замедляет эпитаксиальный рост алмаза, не зависит от размера кристалла и не укорачивается с его увеличением. Отсюда понятно, почему в наших опытах с большими кристаллами (3—4 мм) можно было получать большую линейную скорость роста, чем для порошков. [c.99]

Возникающие в результате реакции обмена частицы кристаллизующегося вещества, адсорбируясь на поверхности предметного стекла, располагаются определенным образом сначала на поверхности образуется мономолекулярный слой, который представляет собой первичный двухмерный кристаллический зародыш, на него наслаиваются новые частицы, создавая следующий слой, и т. д. Начинается рост кристалла. [c.12]

В случае катализа на окиси железа образование двухмерного зародыша кристаллического сульфата железа, повидимому, не требует высокой энергии активации и протекает с большой скоростью. Поэтому, если создаются условия, при которых сульфат железа устойчив, окись железа катализатора быстро переходит в сульфат железа. В случае же катализа на пятиокиси ванадия образование кристаллических зародышей сульфата ванадила требует высокой энергии активации, и поэтому даже в условиях, при которых сульфат ванадила устойчив, скорость его образования весьма мала. [c.190]

После смещения потенциала катода в отрицательную сторону по сравнению с равновесным потенциалом выделяемого металла в растворе начнется образование кристаллических зародышей выделяемого металла на электроде. Первоначально образуемые зародыши металла имеют толщину нескольких атомных слоев, и слой этих зародышей может рассматриваться как двухмерный. Дальнейший рост двухмерного зародыша может происходить как в плоскости самого зародыша, так и в направлении, перпендикулярном плоскости двухмерного зародыша. [c.144]

Согласно молекулярно-кинетической адсорбционной) теории частицы, образующие кристаллическую решетку, сначала адсорбируются на поверхности растущего кристалла, причем они сохраняют часть своей энергии и поэтому способны перемещаться по поверхности. Сталкиваясь друг с другом, они превращаются в двухмерные зародыши, которые, присоединяясь к кристаллической решетке, создают новый слой на поверхности кристалла. Для образования двухмерных зародышей необходимо достаточное пересыщение раствора, контактирующего с адсорбционным слоем. Имеется в виду, что адсорбционный слой образуется очень быстро и внешняя диффузия не лимитирует процесса роста. [c.245]

Теория послойного роста кристалла исходит из различной вероятности присоединения частиц к разным участкам кристаллической решетки. Неодинаковое пересыщение раствора у этих участков на грани кристалла способствует образованию двухмерных зародышей с последующим присоединением к ним одномерных зародышей и отдельных ионов (молекул). Это приводит к разрастанию зародыша по всей грани и к послойному ее росту — каждый новый слой образуется после завершения роста предыдущего слоя. Края незавершенных слоев — ступени — движутся при росте вдоль грани. Это так называемый тангенциальный рост, скорость которого значительно больше нормальной скорости роста [210]. [c.245]

Наличие дислокаций на гранях кристалла исключает необходимость образования двухмерных зародышей, и кристалл может расти при незначительной степени пересыщения у его поверхности, так как энергетический барьер, преодолеваемый для включения частицы в кристаллическую решетку в местах дислокаций, значительно ниже. [c.246]

Как указывалось ранее, наибольший расход энергии связан с началом создания двухмерных зародышей, и он значительно уменьшается, когда на поверхности грани появляется воз.можность многократного присоединения структурных элементов в энергетически наиболее выгодное положение 1 (рис. 44). Вот почему любые отклонения на поверхности кристаллической решетки, при которых эта начальная стадия становится необязательной, облегчают процесс электрокристаллизации. Это условие выполняется в реальных [c.127]

О механизме образования зародышей пока нет единой точки зрения. По-видимому, наиболее вероятным следует считать предположение о возможности образования зародышей за счет срастания определенных кристаллических образований — блоков того или иного размера (одно- и двухмерных зародышей по терминологии И. Странского). Действительно, при столкновении и сращивании хотя бы двух, но достаточно крупных блоков, может образоваться кристаллическая частица, равная или даже превосходящая по своим размерам величину равновесного зародыша. Встреча и срастание таких блоков является результатом их броуновского движения, взаимного притяжения и ориентации. [c.361]

Рассмотрение рис. 8 показывает, что образуемая системой бензольных колец плоская решетка и по конфигурации и по размерам сходна с плоскими решетками в кристаллическом бензоле. Это сопоставление наводит на мысль, что. взаимодействие между отдельными частицами бензола, выявляемое в кристаллическом бензоле при низких температурах, может играть не последнюю роль в элементарных актах катализа. В этом случав могут играть некоторую роль чисто кристаллохимические затруднения, связанные с образованием двухмерных зародышей. Рассмотрение каталитических актов как процессов кристаллизационного типа дает новые интересные возможности для интерпретации явлений гетерогенного катализа. [c.149]

Структура растущей грани кристалла неоднородна (рис. 15.4). На ней, кроме кристаллических плоскостей I, имеются ступени 2 растущего нового двухмерного (атомной тол-шины) слоя металла, а также выступы, 3, образованные растущим вдоль ступени одномерным рядом атомов металла. При нарушении равномерности роста зародыша могут образоваться плоскостные 4 или реберные вакансии 5. [c.303]

Пассивационные явления повышают металлическое перенапряжение по сравнению с теми его величинами, которые следует ожидать из вероятных значений работ образования и роста двухмерных зародышей. Однако известны случаи, когда перенапряжение при электролитическом выделении металлов меньше того, которое должно наблюдаться в случае нормального образования и роста их двухмерных зародышей. Снижение металлического перенапряжения объясняют тем, что на исходной поверхности уже имеются условия, облегчающие процесс электрокристаллизации, и что эти условия воспроизводятся также во время роста осадка. Наибольший расход энергии связан с началом создания двухмерных зародышей, и он значительно уменьшается, когда достигается состояние, обеспечивающее повторяющийся шаг. Поэтому любые нарушения на поверхности кристаллической решетки, при которых эта начальная стадия становится необязательной, должны уменьшать металлическое перенапряжение. Чаще всего это условие реализуется, если на поверхности растущего кристалла имеются участки с иным расположением структурных элементов по сравнению с идеальной решеткой данного кристаллического тела. Эти участки называются дислокациями. [c.433]

Наиболее часто превращение кристаллической решетки совершается таким образом, что в различных местах старой решетки образуются зародыши кристаллов, способные к росту (см. 13.3). На рис. 9.19 показаны отдельные стадии превращения двухмерной модели. На рис. 9.19, а изображена решетка а-модификации с отдельными зародышами новой фазы на рис. 9.17,6 — промежуточная стадия в ходе процесса превращения, при этом заметны расширившиеся области р-модифика-ции. На рис. 9.19, в изображена решетка новой фазы с остатками, характерными для промежуточной стадии. Таким образом, образуется не единая кристаллическая решетка, а кристаллический порошок. Так, например, при переходе моноклинной серы в ромбическую наблюдается постепенное помутнение иголок, потому что в различных местах образуются зародыши ромбической структуры. [c.188]

Термодинамические условия осаждения кристаллов на чужеродной подложке можно установить по схеме Бауэра, сравнивая свободные поверхностные или межфазные энергии (см. 13.8), Осаждение примесной фазы на кристаллической подложке с образованием двухмерных зародышей возможно, если выполняется условие [c.343]

Рост кристалла происходит в результате диффузии образующих кристаллическую решетку ионов, молекул и их ассоциатов из раствора к поверхности растущего кристалла. Адсорбируясь на ней, они сохраняют часть своей энергии и поэтому способны перемещаться по поверхности. Сталкиваясь друг с другом, они превращаются в двухмерные зародыши, которые, присоединяясь к кристаллической решетке, создают новый слой на грани кристалла. В результате грань перемещается в направлении, перпендикулярном ее плоскости. Скорость этого перемещения назы- [c.43]

Рост кристалла происходит в результате диффузии образующих кристаллическую решетку ионов, молекул и их ассоциатов из раствора к поверхности растущего кристалла. Адсорбируясь на ней, они сохраняют часть своей энергии и поэтому способны перемещаться по поверхности. Сталкиваясь друг с другом, они превращаются в двухмерные зародыши, которые, присоединяясь к кристаллической решетке, создают новый слой на грани кристалла. [c.39]

При разрастании трехмерного зародыша образуется грань кристалла, которая растет путем присоединения новых структурных элементов (ад-атомов). Такое поверхностное образование в несколько атомных слоев может рассматриваться как двухмерный зародыш. Образование центров кристаллизации первоначально происходит не по всей поверхности грани кристалла, а на активных местах — вершинах углов и ребрах кристаллов — недостроенных местах, а также на дефектах кристаллической решетки металла. [c.115]

Частный случай фазового перенапряжения — перенапряжение кристаллизации — отвечает процессу электрокристаллизацйи при катодном осаждении металлов. Образовавшиеся при разряде катионов атомы металла первоначально находятся в адсорбированном состоянии на поверхности катода (они называются ад-атомами). Перенапряжение кристаллизации вызывается торможением в стадии вхождения ад-атома в кристаллическую решетку. Согласно Фольмеру, процесс электрокристаллизации идёт в две стадии возникновение центров кристаллизации (кристаллических зародышей) и их рост. Центр кристаллизации — уплотнение атомов, вокруг которого начинается рост кристалла. Различают двухмерные (толщиной в один атом) и трехмерные (толщиной более одного атома) зародыши. [c.509]

При свободной электрокристаллиза-ции новые адсорбирующиеся атомы а электроосаждаемого металла могут с одинаковой степенью вероятности диффундировать в двухмерном пространстве как к зародышу К,, так и к зародышу К2, вступая в кристаллические решетки. Однако кристаллические зародыши легче всего образуются на углах и ребрах растущих кристаллов, так как на этих местах отмечается наибольшее сгущение линий электрического поля. Поэтому степень заполнения разных граней кристаллов атомами или ионами металла неодинакова, и энергия образования кристаллических зародышей, или перенапряжение электрокристаллизации является функцией индексов граней. [c.35]

Затруднения при образовании кристаллических зародышей — не единственный фактор, влияющий на скорость кристаллизации, хотя изучен он был раньше других. Быстрый рост кристаллов при пересыщениях, меньших, чем рассчитанные на основании точной теории образования зародышей, заставил искать возможности обходных путей кристаллизации. Действительно, сравнительно недавно было обнаружено, что некоторые минералы имеют спиральную симметрию и что при наличии некоторых нарушений или сдвигов в кристаллической решетке кристаллизация некоторых солей сопровождается спиральными движениями ступени роста. Дж. Бюргере и другие авторы [27—29] теоретически показали, что представления о сдвиговой дислокации в кристаллической решетке объясняют возможность спирального роста граней кристаллов, при котором он может происходить непрерывно, без образования двухмерных зародышей. Непрерывный спиральный рост граней был доказан экспериментально вначале на примере кристаллов карборунда 1[рис. 12) и желтой кровяной соли [30—33]. Причиной спирального роста грани является такое нарушение структуры кристаллической решетки, при котором ступень роста имеется лишь на части грани толщина этой ступени постепенно уменьшается к середине грани (рис. 13). Легко понять, что при росте такая ступень не исчезает, дойдя до конца грани, как на пдеальном кристалле, а все время поворачивается, в данном случае против часовой стрелки, образуя на грани все новые слои [34]. [c.29]

Скорость процесса электровосстановления металлов на твердой металлической поверхности может определяться одной из сле- дующих стадий 1) медленным разрядом сольватированных ионов, заключающемся в переходе ионов нз сольватйрованного состояния в слое Гельмгольца в металлическую фазу 2) медленным образованием кристаллической фазы. Вторая стадия слагается из двух процессов — образования на поверхности электрода двухмерного кристаллического зародыша и роста уже возникших кристаллов. Каждый из этих процессов может протекать медленно. [c.596]

Вода является не только одним из компонентов реакции природного синтеза целлюлозы, о и обязательной средой этого синтеза. Представляет существенный теоретический интерес вопрос о механизме тех превращений, которые претерпевают синтезированные по матричному типу макромолекулы целлюлозы вплоть до возникновения надмолекулярных образований, где макромолекулы находятся частично в закристаллизованном и частично в аморфном состояниях. Несомненно, этот переход совершается через нестабильный раствор молекул целлюлозы в воде, из которого полимер или выпадает в виде аморфной фазы с последующей кристаллизацией этой фазы, или отделяется непосредственно в виде несовершенной кристаллической фазы по принципу об-paзoвa ния и роста кристаллических зародышей, минуя стадию выделения аморфной фазы возможно, наконец, что между исходным и кристаллическим состояниями система проходит стадию одно- и двухмерного упорядочения, т. е. жидкокристаллического состояния. Последнее не исключено, если иметь в виду способность жесткоцепных молекул к образованию мезофазы при достижении определенной критической концентрации полимера в растворе. [c.229]

Рост кристалла происходит вследствие того, что н гранях заоодыша образуются двухмерные кристаллические зародыши, которые ргзраста- [c.385]

Далее могут возникать поверхностные моноатомные образования с уступами, на которых присоединение следующего атома будет облегчаться благодаря взаимоде йствию уже с тремя соседними элементами (положение ///) энергия взанмодействня составит здесь величину За. После созда1П1я такого поверхностного образования присоединение каждого следующего атома к нему сопровождается выигрышем энергии За и лишь в начале развития каждого нового ряда атомов — 2а, чем обеспечивается так называемый повторяющийся шаг и наибольшая скорость распространения монослоя атомов на поверхности, т. е. наиболее быстрый рост грани. Когда монослой атомов покроет всю поверхность грани, дальнейший ее рост будет вновь проходить те же стадии до тех пор, пока не образуется двухмерный островок, обеспечивающий повторяющийся шаг. Очевидно, что при образовании такого островка — двухмерного зародыша — затруднения роста грани становятся наименьшими. Скорость роста грани, т. е. скорость формирования кристаллической фазы, должна быть поэтому функцией энергии, пеоб- [c.336]

При электрохимическом образовании кристаллической фазы фазовое перепапряжение, как это следует из материала, изложенного в настоящей главе, является в действительности совокупностью нескольких видов перенапряжения, и его было бы правильнее назвать фазовой поляризацией. Фазовая поляризация в общем случае слагается из трех видов фазового перенапряжения перенапряжения, связанного с замедленностью образования трехмерных зародышей Т1з, перенапряжения, вызванного замедленным образованием двухмерных зародышей т)2, и перенапряжения, обусловленного замедленностью поверхностной диффузии т)п. д [c.344]

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]

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]

Выделение новой фазы из метастабильных растворов кристаллизующихся полимеров протекает во многом аналогично кристаллизации низкомолекулярных веществ. При достаточно высоком пересыщении зародыши новой кристаллической фазы (т. е. достаточно большие флуктуации анизотропии и концентрации) могут возникать в объеме раствора, но часто более вероятным оказывается образование двухмерных зародышей на поверхности дисперсных примесей. Скорость образования зародышей определяет скорость всего процесса кристаллизации. Рост пересыщения раствора или переохлаждения расплава повышает вероятность образования зародышей новой фазы лишь до определенного предела. По мере приближения к телгаературе стеклования подвижность молекул снижается, любые перегруппировки их тормозятся и скорость кристаллизации сильно уменьшается. [c.61]

Поверхностная диффузия должна быть особенно большой, при высоких скоростях растворения сплава. Если атомы В не успевают занять вакантные места, в кристаллической решетке поверхностных слоев может происходить ковденса ция вакансий, а затем и образование- трещин. Это явление наблюдается, например, в анодном растворении Ае,Аи-спла-, ВОВ при потенциалах, выше критических [82, 83]. В том слу- чае, когда концентрация компонента А в сплаве очень вы сока, атомы В не способны к образованию сплошного поверхностного слоя диффундируя по поверхности, они вначале агрегатируются в двухмерные, а затем и в трехмерные зародыши новой фазы В°. В результате на поверхности растворяющегося сплава формируются отдельные кристаллы собственной фазы положительного компонента — имеет мес- то СР с фазовым превращением [15, 91, 101, 121]. - [c.133]