Удельное пересыщение

На примере получения кристаллов хромата свинца и фторида кальция найдено, что средний размер кристаллов монотонно уменьшается с возрастанием начальной степени пересыщения, определяемой произведением активностей собственных ионов осадка при этом в присутствии посторонних электролитов средний размер кристаллов практически линейно возрастает с увеличением ионной силы раствора. Для осадков гидроокисей кальция, бария и железа найдены условия получения, обеспечивающие уменьшение их удельного сопротивления. [c.208]

Следовательно, на процесс кристаллизации в турбулентном потоке влияют следующие факторы пересыщение несущей фазы, удельная мощность перемешивания, наличие готовой кристаллической поверхности. [c.161]

Другим приемом, приводящим к укрупнению ерен кристаллической массы, является удаление из зоны кристаллизации наиболее мелких кристаллов. Так как они обладают относительно большей удельной площадью поверхности, то на их рост расходуется значительная часть кристаллизующегося вещества, а продукт получается мелкий. Удаление же мелочи приводит к росту остающихся более крупных кристаллов. При использовании аппаратов, в которых осуществляется такая классификация кристаллов, удаляемая из зоны кристаллизации мелкая фракция возвращается в процесс в виде пересыщенного раствора. [c.250]

Кристаллизация является одним из явлений в обширном классе процессов фазовых превращений, играющих очень важную роль в металлургической технологии. Общая теория таких процессов впервые была разработана В. Гиббсом, и затем М. Фольмером. В нашей стране ее плодотворно развивали Я. И. Френкель, Л. Д. Ландау, В. И. Данилов. Согласно этой теории в обычных условиях зародыши новой фазы (например, капли жидкости в пересыщенном паре, пузырьки пара в перегретой жидкости, кристаллики в растворе и т.д.) становятся из-за большой удельной поверхности устойчивыми только после достижения ими определенного критического размера. Пока такой зародыш ие достиг критического размера, его рост сопровождается увеличением энергии Гиббса. Процесс роста зародыша все же возможен благодаря флуктуациям (см. гл. ХП1, 12). Увеличение энергии Гиббса при возникновении и росте зародыша обусловлено тем, что затрачивается энергия на создание поверхности раздела между новой и старой фазами. Пусть молярная энергия Гиббса жидкости а твердой фазы 02. Объем кристаллического зародыша обозначим V, а его поверхность а. Поверхностное натяжение на границе твердой и жидкой фаз равно о. [c.499]

Местное повышение удельного термодинамического потенциала, когда раствор находится в условиях пересыщения или переохлаждения, увеличивает местное пересыщение при одновременном возрастании диффузионной подвижности атомов, что приводит к [c.185]

Если внутри раствора на границе с включением существует большое число участков с различными радиусами кривизны, то в этих участках удельная свободная энергия больше, чем на плоской поверхности. Поэтому с уменьшением радиуса кривизны увеличивается степень пересыщения и уменьшается критический размер зародыша новой фазы работа образования зародышей соли уменьшается, а скорость возникновения их возрастает. [c.186]

Из уравнения (9) следует, что при определении пересыщения необходимо учитывать не только термодинамические свойства вещества (удельную энтальпию, энтропию), но и характеристику поверхно- [c.33]

Исследована [317] возможность модификации структуры частиц труднорастворимых неорганических веществ в процессе их получения с целью, в частности, уменьшения удельного сопротивления осадков при разделении суспензии фильтрованием. В связи с этим для ряда случаев изучена зависимость дисперсности получаемых частиц от степени пересыщения исходных растворов, а также природы и концентрации электролитов, находящихся в растворе. В опытах изменялись концентрации растворов реагирующих веществ, порядок и скорость их смешения, величина избытка одного из реагирующих веществ, температура реакции, причем структура частиц устанавливалась с помощью электронного микроскопа. [c.174]

С—Со—пересыщение 6 — толщина диффузионного слоя р — удельная плотность растущего кристалла. [c.357]

Термодинамическая теория Гиббса — Кюри — Вульфа объясняла только равновесную форму кристалла, но не касалась вопроса о кинетике роста и растворения кристаллов. Гиббс высказал положение, что кристалл растет не плавно, а скачкообразно, слой за слоем. Кюри и Вульф указывали, что скорости роста отдельных граней кристаллов, измеренных перпендикулярно к граням, пропорциональны удельным поверхностным энергиям граней. Вульф, так же как и Браве [327], пришел к выводу, что скорости роста различных граней кристалла зависят от количества частиц (узлов плоской решетки), приходящихся на единицу их поверхности. Следовательно, при росте кристалл покрывается медленно растущими гранями, а быстро растущие исчезают. А. В. Шубников 328] показал, что чем ниже пересыщение, тем больше кристалл по форме приближается к шару и тем больше у него граней. [c.86]

Некоторые авторы рекомендуют использовать дилатометрические способы для определения количества газа, растворенного в жидкости. Однако с этими рекомендациями согласиться нельзя, поскольку малое пересыщение при определении и малая удельная поверхность ячейки (измерительного сосуда) не [c.166]

Практическое использование взвешенного слоя позволяет решить две задачи значительно интенсифицировать процессы тепломассообмена в дисперсных системах и тем самым добиться высокой удельной производительности с единицы объема аппарата при получении крупнокристаллических продуктов обеспечить получение продукта узкого гранулометрического состава путем его классификации по высоте слоя. Кристаллизатор работает следующим образом. Пересыщенный раствор, получав мый или прямым охлаждением раствора или за счет испарения части растворителя, поступает из циркуляционной трубы в ниж нюю часть корпуса аппарата и поднимается вверх, поддерживая растущие кристаллы во взвешенном состоянии. По мере прохождения раствора через слой кристаллов происходит их рост. Часть целевого компонента из метастабильного состояния переходит в кристаллическое. Пересыщение при этом уменьшается. Маточный раствор, имеющий минимальное пересыщение, из верхней части корпуса вновь вовлекается в циркуляцию, а часть его выводится из аппарата. По мере роста кристаллы осаждаются, достигают нижней части слоя и попадают на выгрузку. Получение заданного гранулометрического состава обусловлено влиянием двух групп взаимосвязанных параметров [26—29] кинематических — скорости зародышеобразования и роста и гидродинамических — скорости движения раствора, объемного содержания дисперсных частиц, их линейных размеров. [c.191]

При повышении скорости дозировки преимущество аппарата с циклической выгрузкой становится ещё более ощутимым. Этот способ позволяет достичь довольно высокой удельной производительности, однако из-за малого пересыщения питающего раствора выход установки на стационарный режим довольно длителен (2—3 суток). Для поисков путей сокращения этого времени можно провести моделирование такого режима, при котором в начальный период проводится накопление твердой фазы, а затем необходимо решить, какую долю кристаллов следует отбирать из аппарата через Ат, чтобы произво- [c.208]

На рис. 3.30 приведены расчетные зависимости при различных условиях выгрузки продукта из аппарата. Как видно, чем ближе Ф(1) к значению функции выгрузки, соответствующей полной классификации, тем однороднее становится состав продукта на выгрузке. Это объясняется тем, что при классификации вероятность попадания мелких частиц на выгрузку значительно меньше, чем крупных, поэтому в аппарате происходит накопление твердой фазы (рис. 3.31). Повышенное содержание кристаллов небольшого размера приводит к значительному увеличению поверхности растущих частиц и, следовательно, к наиболее полному снятию пересыщения раствора. Низкое пересыщение, в свою очередь, способствует снижению величины вторичного зародышеобразования и созданию наиболее благоприятных условий для роста кристаллов. Более полное снятие пересыщения раствора при селективной выгрузке приводит к увеличению удельной производительности по сравнению со случаем полного перемешивания суспензии (рис. 3.32). Но следует отметить, что при этом возрастает время выхода кристаллизатора на установившийся режим работы. При выборе значений функции Ф(0. которая обеспечит получение продукта необходимого гранулометрического состава, нужно учитывать то обстоятельство, что содержание твердой фазы в аппарате не должно превышать 10%, в противном случае происходит ухудшение условий классификации и [c.210]

Процесс периодической кристаллизации состоит из стадий образования зародышей кристаллов и их последующего роста. При непрерывном проведении процесса обе стадии протекают одновременно. Как было показано в гл. I, образование новой фазы в существующей возможно только при ее пересыщении, поскольку этот процесс требует расхода энергии на образование поверхности раздела фаз. Для процесса образования зародышей твердой фазы степень пересыщения раствора связана с радиусом зародыша г и удельной энергией поверхности раздела фаз а зависимостью (I. 124) [c.482]

Величина — = g лтожет быть названа удельным пересыщением если величина L велика , произойдет разделение фаз с большим числом центров, причем расстояние между этими центрами будет мало, и в результате образуется система с сетчатой структурой геля наоборот, если L мала, то при большом значении g пойдет образование высокодисперсных частиц, и обра- [c.174]

Кремниевая кислота Н2510з легко образует пересыщенные растворы, в которых она постепенно полимеризуется и переходит в коллоидное состояние — гель. При его высушивании образуется пористый продукт — силикагель. Размер и распределение пор, форма зерен силикагеля зависят от технологии его производства. Отечественная промышленность выпускает силикагели марок КСМ, МСМ, ШСК. Первая буква марки силикагеля указывает на размер зерен К — крупный (2,7—7 мм), М — мелкий (0,25— 2 мм), Ш — шихта (1,5—3,6 мм) последняя буква —на пористость силикагеля М — мелкопористый К — крупнопористый. Косвенной характеристикой размера пор может служить насыпная плотность у мелкопористого она достигает 700 г/л, у круп-нопористого — 400—500 г/л. Удельная поверхность пор в зависимости от марки составляет 100—700 м /г. Механическая прочность выше у мелкопористого силикагеля. Качество силикагеля зависит, кроме того, от содержания примесей. Наличие в составе силикагеля оксидов металлов (алюминия, железа, магния и т, п.), являющихся активными катализаторами, вызывает нежелательные явления при регенерации — разложение адсорбированных веществ, образование смол, кокса и т. д., что резко снижает активность силикагеля. [c.89]

Кристаллизация является частным случаем процессов фазовых превращений. Общая теория таких процессов была впервые разработана В. Гиббсом и затем развита М. Фольмером. В СССР ее плодотворно развивал Я. И. Френкель. Согласно этой теории, в обычных условиях зародыши новой фазы (капли жидкости в пересыщенном паре, кристаллик в жидкости, пузырьки пара в жидкости и т. д.) становятся из-за большой удельной поверхности устойчивыми только после достижения ими определенного критического размера. Пока зародыш не достиг критического размера, его рост сопровождается увеличением свободной энергии. Такой процесс возможен благодаря флуктуациям (см. гл. XIII, 12). [c.390]

Появление нестационарной кинетики это типичное проявление закона отрицания отрицания в развитии химических знаний. Еще совсем недавно, в 1950-х годах, в острой полемике с теориями неоднородной поверхности катализаторов рождалось учение Г. К. Борескова о потере энергетической пересыщенности свежеприготовленных катализаторов в ходе реакции й о достижении ими стационарного состояния. Г. 1. Боресков убедительно доказал, что под влиянием реакционной среды свежие катализаторы изменяют свой состав и структуру, достигая стационарного состава и соответствующей ему удельной каталитической активности [25]. [c.206]

Появляющиеся в растворе субмикрокристаллы имеют чрезвычайно большую удельную поверхность, обладающую избыточной энергией Гиббса. Они не могут быть устойчивыми в насыщенных или в незначительно пересыщенных растворах, энергия Гиббса которых невелика. Но при возрастании степени пересыщения субмикрокристаллы, имеющие наибольшие размеры, становятся устойчивыми и могут выполнять роль зародышей будущих кристаллов. По мере роста пересыщения устойчивыми становятся все более мелкие субмикрокристаллы. [c.240]

Пересыщенный метастабильный раствор находится н устойчивом состоянии, которое, однако, не соответствует наименьшему значению энергии Гиббса системы. Процесс кристаллизации сопровождается изменением удельной энергии системы АО — она уменьшается. Но вследствие того, что объединение частиц в субмикрокристалл понижает энергию системы, а появление новой поверхности раздела фаз ее увеличивает, с ростом субмикрокристалла работа, требующаяся на его образование, сначала возрастает, затем убывает. [c.240]

Величина пересыщения поверхности должна зависеть от метода или способа ее приготовления, скорости ее образованпя и от некоторых других условий, в которых происходило формирование поверхностн. В соответствии с этим возможные типы пересыщений классифицируются в теории следующим образом 1) дисперсионные пересыщения, связанные с возникновением больших удельных поверхностей 2) фазовые пересыщения, обусловленные получением необычных нестойких фаз, наличием незавершенных фазовых переходов 3) химические пересыщения, возникающие в условиях получения тел с необычным химическим составом, что чаще всего связано с захватом примесей. [c.137]

Олово — серебристо-белый легкоплавкий металл при обычных условиях. Устойчивая при комнатной температуре тетрагональная ( (-модификация олова (белое олово) при 13,2 С в равновесных условиях переходит в алмазоподобную а-модификацию (серое олово). Однако с заметной скоростью это превращение протекает при более низких температурах порядка —30. . . —40 °С. В ходе этого превращения происходит значительное увеличение удельного объема (на 25,6%), что обусловлено значительным yMeHbUjenneM координационного числа при переходе от плотноупакованной к рыхлой алмазоподобной структуре. Этот фазовый переход инициируется и ускоряется при внесении затравки а-олова. При соприкосновении белого олова с серым при низких температурах процесс полиморфного превращения протекает чрезвычайно быстро. Оловянные предметы при этом рассыпаются в порошок. Это явление получило название оловянной чумы . Резкое ускорение фазового перехода в присутствии затравки аналогично бурной кристаллизации пересыщенного раствора, находящегося в метастабильном состоянии. [c.217]

Если воздух пересыщен водяным паром, необходимо добавить энтальпию воды в жидкой фазе = где — удельная теплоемкость воды (с,= 1 ккал1кг-град). Отсюда = + 1,о) + d- (15-7) [c.540]

Благодаря способности А1Рз образовывать стойкие пересыщенные растворы из них возможно отделить ЗЮг и выпустить его в виде активного наполнителя. Для получения достаточно хорошо фильтрующего осадка кремнегеля свободная кислотность пульпы после завершения реакции должна быть 5 г/л Н231Ре. Активность кремнегеля возрастает с увеличением скорости введения гидрата окиси алюминия и интенсивности перемешивания . При переработке кислоты с концентрацией до 8% Н231Ре может быть получен аморфный кремнезем с малым содержанием кристаллической фазы, имеющей удельную поверхность 50 м /г (БС-50) з 19,320 Получение такого кремнезема из кислоты большей концентрации затруднительно. Содержание в кремнеземе до 0,3% фтора и до 15% гидроокиси алюминия существенно не влияет на его усиливающие свойства. [c.371]

Следовало бы ожидать, что меньшие по размеру частицы и, таким образом, образцы кремнезема с большей удельной поверхностью будут давать больший эффект денатурации. Однако Лундгрен и Свенссон [258] обнаружили, что при заданном количестве кремнезема такой эффект увеличивался с увеличением размера частиц, когда сравнивались частицы с диаметрами 10, 14 и 60 нм. Кроме того, оказалось, что токсичность пересыщенного раствора монокремневой кислоты повышалась по мере полимеризации кремнезема [259]. Таким образом, ниже определенного низкого значения молекулярной массы или определенного размера частиц поликремневая кислота вообще не вызывает денатурацию белка, тогда как с увеличением размера [c.1056]

Изучение характеристик пузырьков воздуха при дросселировании жидкости сопровождалось контролем баланса воздуха. Начальное содержание растворенного в воде воздуха (до дросселирования) во всех опытах было равно 63 мг/л. Определение его концентрации производилось электрохимически. анализатором кислорода. Полученные в опытах результаты показаны на рис. 4.6. Как видно нз графика, в воде после дросселирования образуется пересыщенный раствор газов. Степень пересыщения зависит от перепада давления при дросселировании. С возрастанием скорости потока в диафрагме увеличивается удельная поворх[юсть газовой фазы, что способствует более полному выделению растворенных газов. По достижении неко-торы.х значений перепада давления (более 500 кПа) пузырьки становятся очень. малыми и начинают себя прояв.чять силы поверхностного натяжения, т. е. появляется добавочное (ланла-совское) давление. При этом замедляется газовыделение и несколько возрастает остаточное пересыщение [43]. [c.88]

Габитус, облик, рельеф граней, распределение примесей и включений в кристалле целиком определяются его структурой, физико-химическими условиями в среде роста, пересыщением, присутствием примесей, симметрией питания, а также кинетикой процесса роста. Согласно теории Хартмана и Пердока, удельный вес грани в облике кристалла убывает в последовательности f, S, К, что соответствует уменьшению ретикулярной плотности граней и повышению их структурной шероховатости. Для алмаза атомно-гладкими f-гранями являются (111), ступенчатыми 5-гранями— (ПО), атомно-шероховатыми Л -гранями—(100). Реальный облик алмазов сложнее предсказываемого теорией и обусловлен конкретным сочетанием указанных выше факторов. В этой связи изучение особенностей морфологии кристаллов синтетического алмаза обеспечивает получение информации, необходимой как для совершенствования процесса кристаллизации, так и для более глубокого понимания природного алмазообразования. [c.390]

Как показано выше, клеи-связки — это предколлоидные переходные пересыщенные метастабильные состояния структурированных растворов неорганических полимерных ионов, часть которых находится в предзародышевом состоянии. Переход в коллоидное состояние таких растворов является промежуточным этапом отвердевания, после которого следует межзерновая конденсация, т. е. конденсация уже твердых коллоидных частиц. Это связано со стремлением системы к минимуму поверхностной энергии, что приводит к уменьшению удельной поверхности. Поэтому после перехода связки в золевое состояние протекают самопроизвольные процессы взаимодействия между субчастицами (микрочастицами), например, в результате поликонденсации поверхностных групп, ион-дипольного и диполь-дипольного взаимодействия. [c.51]

Энергетический барьер при возникновении зародыша характеризуется так называемой работой образования зародыша, рассчитываемой из значений химических потенциалов вещества в растворе и в кристалле и удельной поверхностной энергии кристалла. Эта величина имеет максимум при некотором размере зародыша, называемом критическим (рис. 1-12). Работа образования зародыша и его критический размер Гкр уменьшаются с увеличением пересыщения. Устойчиво расти могут только те зародыши, размер которых больше Гкр. В метастабильной области размер критического зародыша велик и вероятность кристаллизации крайне мала. Вблизи границы с лабильной областью критический размер уже настолько мал, что вероятность соответствующей флуктуации очень велика, кристаллизация начинается почти мгновенно. Согласно теории, подтвержденной экспериментально, скорость заро-дышеобразования возрастает с пересыщением по закону экспоненты — [c.24]