Работа зародыша кристалла

Разряд металлических ионов обладает достаточной скоростью, а кристаллизация является замедленной стадией. При этом образование двумерного зародыша кристалла является наиболее замедленным процессом. В таком случае исходя из работы образования зародыша, получим [c.361]

Работа образования зародышей кристаллов в гомог. системе довольно велика, и формирование твердой фазы облегчается на готовой пов-сти твердых частиц (см. Кристаллизация). Поэтому для ускорения О. в пересыщенные пар и р-р [c.413]

Существенную ясность в вопрос о причинах развития различных форм серебра внесла обстоятельная работа Кляйна [29]. Он установил, что в общем случае возможны два различных механизма фотографического проявления — физическое и Х11-мическое. Если после внесения экспонированных зерен в проявитель происходит быстрое растворение галогенида серебра, то зародыш, не успев вырасти, отделяется от зерна, переходит в раствор и в дальнейшем растет за счет восстановления на нем ионов серебра из раствора (физическое проявление). При этом не возникает преимущественных направлений роста и образуются компактные кристаллы. Таким образом, физическое проявление имеет место на границе зародыш — раствор ионов серебра. Химическое проявление, напротив, протекает в том случае, если быстро работающий проявитель не обладает заметным растворяющим действием по отношению к галогениду серебра. Тогда восстановление ионов серебра происходит в не-посредственно близости границы раздела зародыш — кристалл галогенида, куда ионы поставляются за счет миграции из объема кристалла. Так как серебро отлагается только в местах контакта, то осуществляется направленный рост, как показано на рис. 44. Иллюстрации обоих типов агрегатов кристаллов серебра, развившихся в результате физического и химического проявления, даны на фото 37, где для сравнения приведена также микрофотография углеродно реплики с непроявленно-го зерна. Таким образом, электронно-микроскопическое исследование, давая сведения о форме восстановленного серебра, тем самым нозволяет делать заключения о механизме процесса. [c.176]

Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества-зародышей кристаллов, которые способны расти. Рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей. Эти зародыши и образующиеся затем кристаллы содержат определенные дислокации на поверхности роста, что приводит к наличию винтовой дислокации, в результате которой при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов. Дислокационная теория, основные положения которой изложены в работе [26], объясняет механизм роста кристаллов индивидуальных н-алканов и их смесей. [c.17]

Более ранняя работа по выращиванию монокристаллов нафталина в некоторых отношениях отличается от рассмотренной. Постоянная разность температур между плечами и-образной трубки поддерживалась с помощью бань, которые содержали с одной стороны лед и воду, а с другой — лед и соль в различном соотношении, причем эти смеси перемешивались предварительно охлажденным воздухом. Образование зародышей кристаллов достигалось охлаждением камеры роста до пересыщения, выходящего за пределы метастабильной области. Для выращивания кристалла был выбран один зародыш, а другие образовавшиеся зародыши были уменьшены в размерах точечным нагреванием боковых стенок. После этого медленно нагревали всю камеру роста до испарения всех зародышей кристаллов, кроме одного, выбранного для выращивания. Охлаждение камеры роста до температуры на 0,76° ниже температуры питающей камеры давало линейную скорость роста, равную десятым долям миллиметра в час. [c.221]

Возникновение зародышей кристаллов в растворах подчиняется общим закономерностям кинетики нуклеации в конденсированной фазе [3, 12—17, 33—35, 65—78]. Однако специфика процесса нуклеации в бинарных системах заключается в возможности образования кристаллов твердых растворов, особенно при сверхвысоких скоростях охлаждения [79]. В развитие теории кинетики нуклеации в бинарных системах существен ный вклад внесли работы советских ученых [80—82]. [c.6]

В процессе кристаллизации из расплава могут возникать метастабильные модификации, а при кристаллизации из многокомпонентных систем — соединения, не кристаллизующиеся в условиях, близких к равновесию [115, 1161. Причина возникновения метастабильных фаз заключается в большей термодинамической устойчивости зародышей кристаллов метастабильных модификаций по сравнению с макроскопическими объемами этих фаз [114—118], а также кинетическими закономерностями нестационарной нуклеации [114], Рассмотрим, например, энергетику образования зародышей стабильной и метастабильной фаз из расплава. Индексом 1 обозначим величины, относящиеся к стабильной фазе, индексом 2 — к метастабильной. Тогда отношение работы образования критических зародышей обеих фаз в соответствии с уравнением (4) записывается в следующем виде [c.23]

ДЛЯ начала электролиза, и каждый раз затрачивается работа на образование зародышей кристаллов. Таким образом, не только платиновый электрод в растворе соли кадмия или серебра является инертным, пока на нем не возникнут первые кристаллы (один или несколько), но также инертен и серебряный электрод в растворе соли серебра. [c.509]

Вероятность образования новых зародышей зависит от того, насколько прикатодный слой раствора насыщен ионами и насколько электрод насыщен электронами. Накопление электронов эквивалентно перенапряжению — чем оно больше, тем больше может образоваться новых зародышей кристаллов. По Фольмеру малый кристалл обладает большей свободной энергией и потому для его образования требуется затратить дополнительную энергию, т. е. добавочную катодную поляризацию — перенапряжение. Фишер показал, что работа, затрачиваемая на образование зародышей, часто обратно пропорциональна квадрату катодной поляризации однако от этой закономерности известны многочисленные отклонения, зависящие от наличия или отсутствия в электролите поверхностно-активных веществ, от влияния структуры исходного катода и т. д. [c.155]

Появление метастабильной области может иметь различные причины. Решающим является отсутствие зародышей новой фазы. Поэтому во многих случаях фазовое превращение можно ускорить с помощью затравок, вводя искусственные зародыши кристаллов. Благодаря этому не нужно затрачивать работу на образование зародышей, которой можно приписать смысл энергии активации, необходимой при фазовом превращении. Часто кристаллизацию ускоряет также царапание стенок сосуда, так как благодаря шероховатости создаются центры кристаллизации. [c.191]

Описанный опыт говорит о том, что каждый раз при включении тока преодолевается некоторое торможение, характерное для начала электролиза, и каждый раз затрачивается работа на образование зародышей кристаллов. Таким образом, не только платиновый электрод в растворе соли кадмия или серебра является инертным, пока на нем не возникнут первые кристаллы (один или несколько), но также инертен и серебряный электрод в растворе соли серебра. [c.508]

Как известно, в соответствии с основным законом статической термодинамики, энтропия системы есть экспоненциальная функция параметров системы. Этот закон указывает на то, что относительно устойчивая система может быть выведена из равновесного со-система с энтропией 5/ (значение параметров цг, ) пере-Гиббс назвал эту работу мерой устойчивости метастабильной системы. При выпаривании растворов такой работой является теплота, затрачиваемая на испарение части растворителя. При этом система с энтропией 5/ (значение параметров ць цг, Цз, ) переходит к состоянию с энтропией 82 (параметры Хз- -с( аз,...). Вероятность образования зародышей кристаллов в растворе [c.9]

Отложение кристаллов солей на поверхностях нагрева и трубы вскипания выпарного аппарата происходит вследствие того, что для образования зародыша кристалла на стенке необходимо затратить незначительную работу, зависящую от угла смачивания, [c.13]

Анализируя результаты проведенных авторами данной работы исследований, процессы формирования гидратных шапок на открытых поверхностях образцов пород и накопления гидратов в местах неоднородностей пород (образование гидратных текстур) можно представить следующим образом. После начала гидратообразования, в местах неоднородностей породы и на ее открытых поверхностях, т, е. там, где есть свободный объем для роста кристаллов и доступ газу-гидратообразователю, начинается активное формирование зародышей кристаллов гидратов. Если во внутренних частях образца гидратная пленка в основном изолирует газ от воды, возможности роста кристаллов стеснены стенками пор и фильтрация газа к центру образца затрудняется породой, то в местах неоднородностей и свободных поверхностей контакта газа—вода кристаллы имеют более благоприятные условия для своего роста. [c.160]

Зависимость между молекулярным весом парафина и размерами образующихся кристаллов обусловливается в основном следующим. С повышением молекулярного веса уменьшается подвижность молекул парафина. Это затрудняет их диффузию к ранее возникшим центрам кристаллизации и вызывает новообразование дополнительных кристаллических зародышей. Поэтому при кристаллизации высокомолекулярного высококипящего парафина выделяющаяся из раствора твердая фаза распределяется среди большого числа возникающих центров кристаллизации, вследствие чего размер образовавшихся кристалликов оказывается мелким. Детальный разбор и аналитическое обоснование описанного выше механизма влияния молекулярного веса парафина на размер образуемых им кристалликов был дан одним из авторов в работе [33]. [c.65]

Другое возражение связано с вопросом гомогенного возникновения зародышей кристаллов алмаза из раствора-расплава. Ввиду того, что алмаз обладает огромной поверхностной энергией (большей, чем у всех других веществ), работа образования зародыша кристалла для него будет аномально велика. Строгие расчеты показывают, что вероятность флуктуативного возникновения алмазного зародыша ничтожно мала. Еще один экспериментальный факт показывает, что предложенный механизм кристаллизации не может быть общим. В подавляющем большинстве случаев синтез алмазов происходит при такой температуре, когда активирующее вещество (металл или его эвтектическая смесь с углеродом или соответствующим карбидом металла) начинает плавиться. Однако имеются четко поставленные опыты, в которых кристаллизация алмаза происходила, а активирующее вещество (например, тантал) было в твердом состоянии. [c.136]

В более поздних работах Бутт с сотрудниками экспериментально доказал высокую прочность сростков гидросиликатов, особенно нйз коосновных, с большим отношением длины кристаллита к его толщине [60] и подтвердили срастание наложением в начальные моменты гидратации зародышей кристаллов гидроалюминатов кальция и комплексных соединений [70]. [c.39]

Возможно, в образовании таких пространственных структур играет большую роль фактор упрочнения ориентированными цепочками молекул вследствие движения диффузионных потоков и поляризации воды, о котором как об электрическом факторе твердения минеральных вяжущих сообщается в работах [139, 140]. В дальнейшем при интенсивном образовании и выпадении из раствора зародышей кристаллов, их распределении в объеме системы, эпитаксии на негидратированных зернах и адгезионном взаимодействии с частицами песка первоначальная слабая структура упрочняется. [c.102]

NaOH), имела наибольшую прочность структуры при /i = 130°. Смешение температуры максимального упрочнения структуры с /i=100 до ij = 130° связано, по-видимому, с влиянием добавки щелочи. Следует подчеркнуть, что в цитированных выше работах [1—5] применялся лишь режим медленного охлаждения, который не давал возможности выявить четкую зависимость характера роста зародышей кристаллов при той или иной температуре роста (задержки охлаждения). Это связано с тем, что на рост зародышей сильное влияние оказывают температуры более высокие, чем tx, которые смазка должна неизбежно проходить ири охлаждении. Поэтому, чем выше скорость охлаждения смазки до температуры tx, тем меньшее влияние оказывают промежуточные температуры на характер роста частиц загустителя. Следовательно, остался совершенно не выясненным характер формирования структуры литиевой смазки в процессе ее быстрого охлаждения от изотропного раствора. В связи с этим нами было проведено специальное исследование ио новой методике быстрого охлаждения смазки [6] в тонком слое. В качестве модельной использовалась система LiSt — неполярное вазелиновое масло, причем было показано, что зависимость Р,- и отпрессовываемости масла из смазки (S) от /ь изменявшейся в широких пределах (О—180°), имеет сложный характер с резким максимумом Рг (минимумом S) при = = 130°. [c.570]

Изучению механизма процессов схватывания и твердения полуводного гипса (мономинерального вяжущего) посвящено много работ [1—171. Однако ясного истолкования этому явлению еще не дано. В основе гидратацион-ного твердения, т. е. твердения при взаимодействии с водой, лежит, в конечном счете, превращение полуводного гипса в гидратное новообразование. Основоположник теории твердения гипса Ле Шателье считает, что при смешении Са504 бН О с водой он растворяется с образованием метастаби-льного насыщенного водного раствора. Так как растворимость полугидрата намного выше растворимости дигидрата, то раствор становится пересыщенным по отношению к двугидрату в жидкой фазе возникают условия для образования Зародышей кристаллов двуводного гипса и выделения их из раствора. Они растут, переплетаются, срастаются и обусловливают схватывание и твердение исходной смеси гипса с водой. [c.173]

За скоростью дегидратации можно следить либо по уменьшению веса кристаллов с помощью микровесов, либо при наличии зародышей наблюдая под микроскопом движение поверхности раздела. В более ранних работах дегидратируемые кристаллы подвешивались на пружинных кварцевых весах типа весов МакБена. Предпочтительно пользоваться монокристаллами с известной величиной поверхности, для которых поправки на самоохлаждение более надежны, чем для группы маленьких кристаллов [4, 10]. Удобно также вызвать дегидратацию осторожным натиранием поверхности кристаллов продуктов разложения, что обеспечивает образование поверхности раздела, параллельной поверхностям кристалла. Дегидратацию можно проводить или в инертной атмосфере проточным методом, или в вакууме. При применении маленьких кристаллов, по всей внешней поверхности которых искусственное образование зародышей, конечно, невозможно, получается обычная 5-образная кривая. Математическая обработка таких кривых дана Брэдли, Юмом и Колвином [И] (ср. гл. 7). Топли и Юм [9] для специального случая дегидратации гексагидрата карбоната кальция, когда дегидратация вещества происходит в присутствии водного раствора, использовали дилатометрические методы. [c.288]

Авторы работы [15] для получения монокристаллов GaS,GaSe и GaTe разработали установку с магнитным вращающим устройством, несколько отличающуюся от установки Греммельмейера [67]. Расплав и держатель зародыша кристалла расположены внутри кварцевой, запаянной под вакуумом ампулы, а система вращения вынесена наружу. Вращение и подъем растущего кристалла обеспечиваются магнитной системой, которая поднимает и вращает кристалл по циклоиде по двум спиралям (рис. 10, а, б). [c.50]

Кроме влияния водорода, надо считаться также с явлениями пассивирования, возможными на поверхности металлов группы железа, на свинцовых, серебряных и других катодах В ряде работ особенно в работах Самарцева и Евстропьева и Ваграмяна по электрокристаллизации серебра было показано, что в первый момент электролиза для образования зародыша кристалла требуется отрицательный скачок потенциала, который затем падает по мере роста зародыша на некотором значении поляризация остается постоянной. [c.147]

Возможности для роста кристаллов появляются благодаря уменьшению растворимости накнпеобразователей при повышении температуры технической воды. В этом случае образуются мелкозернистые кристаллы, распределяющиеся во всем объеме раствора. Если под действием магнитного поля зародыши кристаллов возникают во всем объеме жидкости, то при нагреве необработанной воды центры кристаллизации возникают на границе раздела стенка—раствор, так как вблизи стенки нарушения структуры раствора наиболее значительны и работа образования зародышей новой фазы минимальная. [c.40]

Однако высказывалось мнение, что поляризация при электроосаждении, например, никеля не может быть полностью сведена к замедленности стадии разряда [173, 174], а в зависимости от условий частично связана и с трудностью образования и роста зародышей. Так, недавно было показано [175], что на пассивной поверхности образование зародышей железа является самой медленной стадией и требует перенапряжения свыше 1,5 в. Было исследовано электролитическое выделение кристаллических зародышех железа на пассивном платиновом сферическом монокристалле из буферного раствора 1,5 Л Ре804 + 1 А А12(804)з. Метод заключался в наложении импульсов напряжения от 1,5 до 2,4 в, длительностью от 20 до 40 мсек, в последующем проявлении образовавшихся во время импульса зародышей путем наложения малой катодной поляризации и подсчете получившихся кристалликов железа. Современная теория флуктуаций позволяет в этом случае вычислить скорость образования зародышей [см. уравнение (35)]. Опыт дал приблизительное подтверждение уравнения (35) (падением потенциала в растворе, обусловленным протеканием тока из-за сопутствующего процесса — выделения водорода в режиме предельного тока, по-видимому, в данных условиях авторы могли пренебречь, хотя фактическое сопротивление раствора около электрода диаметром 0,5 мм по расчету было не меньше 50 ом). В этой же работе, однако, было показано, что на незанас-сивированной поверхности платинового монокристалла образование зародышей кристаллов железа не является ста- [c.94]

При определенной температуре подложки осадок состоит КЗ кристаллов с различными ориентациями. Как правило, число ориентпровок увеличивается с ростом температуры подложки. В общем случае не установлено, образуются кристаллы с орие.ч-гациями П и III (см. рпс. 23) на поверхности подложки или в процессе последующего роста. С утолщением осадка начинают образовываться лвоиники, причем интенсивность двойникования значительно уменьшается с увеличением температуры. Не исключено, что возникновение кристаллов с различными ориентировками обусловлено микротопографиеп поверхности. В большинстве работ изучались не исходные зародыши, а выросшие из этих зародышей кристаллы. При изучении эпитаксии важно разграничивать процессы возникновения и роста зародышей. Например, исследование слоев, состоящих из кристаллов различных ориентаций, показало, что доля кристаллов с определенной ориентировкой изменяется в зависимости от величины угла конденсаци и. Это обусловлено, естественно, не процессами зародышеобразования, а скорее всего геометрическим отбором различно ориентированных кристаллов. [c.86]

Из общей теории фазовых превращений, созданной М. Фольмером, на основании термодинамичских работ И. Гиббса и получившей дальнейшее развитие в трудах Я. И. Френкеля, известно, что большинство процессов, протекающих в реальных системах, совершается по гетерогенной кинетике. Указанное положение применимо в полной мере к процессам пузырькового газовыделения (дегазация жидкого металла) и к процессам образования центров кристаллизации в затвердевающем расплаве. Другими словами, в обоих перечисленных выше случаях маловероятно гомогенное образование зародышей газовых пузырьков в пересыщенном газом расплаве и зародышей кристаллов в перео.хлажденном расплаве. Образование же зародышей критических размеров новой фазы происходит, как правило, не вследствие фазовых и гетерофазных флуктуаций, а связано с наличием в жидком металле подходящей поверхности в виде, например, твердой частицы, взвешенной в жидком метал- [c.442]

Процесс формирования окисной пленки определяется составом оксидировочного раствора и режимом работы. При большой концентрации окислителя возрастает скорость окисления и образования зародышей кристаллов. В растворах с меньшей концентрацией окислителей эти процессы происходят медленнее, и пленка достигает большей толщины. Повышение концентрации едкого натра приводит к утолщению пленки. Однако [c.6]

Рост массы кристаллов цеолитов в силикаалюмогелях в процессе их нагревания исследовдлся во многих работах [57—77]. Было установлено, что кинетические кривые, описывающие рост массы кристаллов во времени, имеют -образный характер. В начальный период нагревания гелей, продолжительность которого различна в разных случаях, рентгенофазовый анализ не обнаруживает кристаллов цеолитов в гелях. Предполагается, что это свидетельствует о существовании индукционного периода авторы [58] определяют его как время, в течение которого при нагревании гелей в процессе их гидротермальной кристаллизации зародыши кристаллов вырастают до критических размеров [58]. Как было показано в [58, 59], продолжительность индукционного периода значительно сокращается сростом температуры при одновременном сокращении продолжительности всего процесса кристаллизации. Типичные кинетические кривые, описывающие рост кристаллической массы во времени при кристаллизации цеолитов из силикаалюмогелей, приведены на рис. 1.6 (сплошные линии). Из положения этих кривых видно, что скорости кристал- [c.24]

Близнаков Г., Влияние адсорбции на равновесные формы и работу образования зародышей кристаллов. Докл. АН Болгарии, 6,. V 2, 3 ( 953). [c.271]

Наоборот, если требуется получить металл в состоянии более рыхлом и более дисперсном, необходимо пользоваться большими плотностями тока. В таких условиях выделение (кристаллизация) металла происходит в первую очередь на наибо.чее активных участках поверхности, что приводит к росту отдельных кристалликов, слабо связанных между собой. При достаточно большой плотности тока железо, например, выделяется в виде настолько рыхлого слоя, что его можно растереть в ступке и получить высокодисперсный порошок металлического железа. При более тонких исследованиях процессов кристаллизации металлов при электролизё учитываются как различия в вероятности возникновения зародышей кристаллов данного металла на различных участках поверхности инертного электрода, так и скорости роста имеющихся кристаллов. Исследования В. А. Кистяковского, Н. А. Изгарышева и работы К. М. Горбуновой и других устанавливают большое значение в этом отношении концентрации электролита и скорости выравнивания ее, состояния различных участков поверхности катода и явления перенапряжения, присутствия в растворе тех или других примесей, в частности поверхностно-активных коллоидов и др. [c.607]

По данным [15], переход растворенных солей в кристаллическое состояние и их отложение в призабойной зоне скважины происходят при степени пересыщения С/Снас = 1,01. В работе [10] отмечается, что при таких малых степенях пересыщения в пористых пластах многих месторождений формирование зародышей твердой фазы, например гипса, исключается, так как средний размер пор в 2—4 раза меньше критического радиуса кристаллов Са304-2И20. Но на практике возможно выпадение твердой фазы, так как пористая среда может способствовать образованию зародышей с радиусом меньшим, чем г р. [c.231]

При малой кратности растворителя к сырью, когда вязкость раствора велика, даже при малой концентрации твердых углеводородов и медленном охлаждении образующиеся кристаллы невелики, так как передвижению молекул к центрам кристаллизации препятствует выделяющийся из раствора парафин. В результате сужается область, из которой молекулы твердых углеводородов поступают к первично образовавшимся зародышам, что вызывает возникновение новых центров кристаллизации, увеличение числа кристаллов и, в конечном счете, образование мелкодисперсных труднофильтруемых осадков. Слишком большое разбавление сырья растворителем снижает концентрацию твердых углеводородов в растворе. При этом средняя длина диффузионного пути молекул настолько увеличивается, что даже при медленном охлаждении в начальный момент образуется слишком много центров кристаллизации, в результате чего конечные размеры кристаллов уменьшаются. Следовательно, и в этом случае эффективность процессов снижается. В работе [АТ] исследовалось влияние кратности растворителя на растворимость в нем нафтеновых и ароматических углеводородов (рис. 50). Повышение кратности растворителя приводит к увеличению растворимости в нем углеводородов, причем растворимость ароматических углеводородов, обладающих большими молекулярной поляризацией и дисперси- [c.146]

Для оценок энергетических характеристик зародышеобразования в МИХМе (Кардашев Г. Д., Першина М. А., Салосин А. В., Манукян С. Г.) были поставлены специальные опыты. Раствор аммиачной селитры объемом 4 л переохлаждали на 3°С. В качестве воздействия использовали стальной шарик, ударяющий по наружной стенке сосуда. Энергия удара зависела от высоты подъема шарика. В другой серии опытов над поверхностью раствора резко (за несколько мс) создавали разрежение или сжатие. Совершаемую газом механическую работу измеряли. Возмущения давления, вносимые в раствор, регистрировались гидрофоном. Для наблюдения зародышеобразования был использован известный метод проявления Г. Таммана [1]. Подсчитывали число кристаллов, выпавших на дно сосуда. Экспериментальные точки (рис. 7.1) показывают наличие пороговой энергии и линейной зависимости числа зародышей от полной энергии воздействия. Следует иметь в виду, что лишь какая-то часть полной энергии воздействия идет на инициирование акта зародышеобразования. Поэтому приведенные значения энергии в пересчете на один зародыш на много порядков превьппают известные теоретические. [c.146]