Зародышеобразование на посторонних частицах

Следует отметить, что гомогенное зародышеобразование практически невозможно наблюдать в чистом виде. В жидкости всегда имеются посторонние частицы, приводящие к гетерогенному механизму образования центров кристаллизации. [c.221]

Количественное экспериментальное исследование процесса образования зародышей весьма сложно. Это связано, во-первых, с малыми размерами зародышей, не позволяюш,ими пока прямого наблюдения за процессом зародышеобразования. Во-вторых, трудность исследования связана с загрязнениями кристаллизующейся фазы. На поверхностях посторонних частиц (стенки сосуда, пылинки, включение микрочастиц и т. п.) образование зародышей может идти гораздо легче, чем в однородной фазе. [c.352]

Различимые глазом кристаллы, образующиеся в процессе криста,-1-лизации, могут начать свой рост как на ядре из того же кристаллического материала, так и на поверхности посторонней частицы, действующей как затравка. Если проблему примесей на время оставить в стороне, то следует признать, что теория зародышеобразования на качест- [c.304]

Экспериментально было найдено, что скорости роста кристаллов полностью согласуются со вторым из этих выражений Аф. Более того, первое выражение Аф хорошо описывает скорости первичного зародышеобразования в тех случаях, когда принимаются меры для исключения первичного зародышеобразования, обусловленного присутствием в расплаве загрязняющих частиц постороннего вещества (гетерогенное зародышеобразование). Однако существуют серьезные основания полагать, что если такие предосторожности не соблюдаются, то количество первичных зародышей гетерогенного происхождения будет значительно превосходить число зародышей, образующихся в расплаве в результате гомогенных процессов. При этих условиях на температурную зависимость скорости первичного зародышеобразования будут в большой степени влиять все особенности происходящих процессов зародышеобразования. Если зародыши возникают в результате адсорбции молекул полимера на посторонних частицах, скорость их образования соответствует скорее зависимости Аф /(АТ), а не Аф АТу. Во всяком случае, ясно, что для любого из этих возможных механизмов движущая сила зародышеобразования уменьшается при более высоких температурах, но в то же время скорость, необходимая для преодоления молекулами барьера, характеризуемого значением Еп, при более низких температурах также уменьшается. В связи с этим следует ожидать, и это наблюдается в действительности, что выше или ниже определенной оптимальной температуры общая скорость кристаллизации уменьшается. [c.411]

Во всех этих процессах следует принимать во внимание истощение вещества, из которого образуется частица, дающая начало новой фазе. Именно но этой причине необходимо рассмотреть исчезновение потенциальных центров зародышеобразования (еще не сконденсировавшихся частиц, еще не прореагировавших гетерогенных центров зародышеобразования, состоящих из посторонних атомов или молекул, взвешенной пыли и т. д.). [c.259]

Стимуляция зародышеобразования с помощью посторонних тел, конечно, относится к хорошо известным явлениям. Большинство химиков знает, что на практике для того, чтобы вызвать кристаллизацию, иногда достаточно потереть палочкой о стенку стакана Правда, как отмечает Уили [42], никакие вещества, кроме самого льда, не способны вызвать образование зародышей льда вблизи О °С. Одномикронные частицы йодида серебра, имеющие такую же, как лед, кристаллическую структуру и очень близкие параметры решетки, вызывают образование зародышей льда только при температуре ниже —4°С [43]. По-видимому, можно найти более эффективные стимуляторы зародышеобразования в парах воды [44], По мнению Флетчера [45], энергетический барьер роста кластеров льда на поверхности посторонней частицы минимален, если на трехфазной границе частица—лед—вода краевой угол мал. Это означает, что поверхность такой частицы должна быть гидрофобна. Механизм зародышеобразования в парах воды представляет особый интерес в связи с проблемой получения искусственных осадков. [c.305]

Теперь известно, что скорость зародышеобразования в расплавах даже более чувствительна к. присутствию посторонних частиц (пыли и т. д.), чем это представлял себе Тамман. Следовательно, скорости зародышеобразования, которые он приводит, гораздо более высокие, чем должны быть в полностью очищенных расплавах. И как следствие этого, все температурные шкалы должны быть гораздо более протяженными. Это положение иллюстрирует тот факт, что абсолютно чистая вода не замерзает вплоть до переохлаждения в 30° С [Langham, Mason, 1958], тогда как обычная вода замерзает при переохлаждении в 2° С или меньше. Заметим также, что сложные вещества типа пиперина образуют зародыши гораздо менее охотно, чем простые вещества типа воды. [c.19]

Для образования коагуляционной структуры, помимо астаби-лизации первичных частиц, необходимо превысить некоторую критическую концентрацию твердой фазы в растворе. В присутствии посторонней поверхности раздела зародышеобразование и струк-турообразование протекают интенсивнее, с меньшими энергоза- [c.86]

Образование кристаллов из жидкой или газовой фазы во многом напоминает конденсацию пара в жидкость. Здесь также имеется метастабильная область, примыкающая к кривой равновесия, где не происходит спонтанного зародышеобразования, но где уже имеющиеся кристаллы могут расти. При более высоких пересыщениях может происходить спонтанное зародышеобразование, но и здесь более легко оно протекает в присутствии посторонних твердых частиц, например пылинок. В отсутствии пылинок для зародышеоб-разовапия требуются гораздо более высокие пересыщения. [c.37]

В случае олова изменение объема капли в 10 раз вызывает изменение АТ на 80° [Hollomon, Turnbull, 1953]. Обычно этому явлению дают следующее объяснение. Зародышеобразование металлов и других расплавов в объемной фазе происходит обычно на посторонних твердых частицах, присутствующих в расплаве (например, частички окислов металлов, шлака или пыли). Такое гетерогенное зародышеобразование происходит гораздо легче, чем гомогенное зародышеобразование в отсутствии твердых частиц. Благо- [c.86]

Холломан и Торнбалл [Hollomon, Turnbull, 1953, стр. 349] обсуждали также вопрос, в какой мере экспериментальные результаты о влиянии размеров капли на скорость зародышеобразования можно объяснить на основе изложенных выше идей. Конечно, нет сомнения в том, что посторонние твердые частички воздействуют на скорость зародышеобразования в очень заметной степени. Но нужно обсудить вопрос о том, является ли распределение инородных частиц между каплями единственной причиной очень сильного изменения скорости зародышеобразования с изменением размеров капель. [c.87]

Если полученные результаты объясняются гетерогенной конденсацией на примесных ядрах в отсутствие гомогенной конденсации, обусловленной большей длительностью инкубационного периода, то можно ожидать существования следующего явления. Поскольку инкубационный период быстро уменьшается с увеличением исходной концентрации, а скорость гомогенного зародышеобразования при этом увеличивается, при достаточно больших концентрациях роль гомогенной конденсации должна превысить роль гетерогенной. В самом деле, при конденсации пара серебра с исходной концентрацией Zi° = 5-10 атомов/см в работе [3] были получены аэрозоли с настолько высокими счетными концентрациями, что участием посторонних зародышей в конденсации можно было пренгбречь заранее. Можно предположить, что при некоторых промежуточных концентрациях пара по обоим механизмам образуется сравнимое количество частиц, но поскольку по гомогенному механизму частицы образуются с опозданием, то их средний размер должен быть гораздо меньше, чем размер частиц, выросших на посторонних зародышах. Поэтому распределение частиц по размерам может быть бимодальным. При этом высокодисперсная фракция должна быть полидисперсной, поскольку она образуется по коагуляционному механизму, а более грубая — монодисперсной. Счетная концентрация в також аэрозоле должна быть высокой, что в свою очередь обусловливает быструю коагуляцию и исчезновение бимодального распределения спустя короткое время после образования аэрозоля. Предположение об образовании аэрозолей с бимодальным распределением по размерам было проверено экспериментально. [c.174]