Образование зародышей

Подстановка значения /з из (16.6) в (16.5) дает изменение свободной энергии Гиббса при образовании зародыша жидкой фазы [c.331]

Одним из основных вопросов, решаемых при расчете кристаллизаторов, является описание кинетики кристаллизации, состоящей из стадий создания пересыщения, -образований зародышей и роста кристаллов. Она также зависит от перекристаллизации осадка, коалесценции и дробления кристаллов в результате столкновения между собой и со стенками аппарата. На кинетику массовой кристаллизации существенно влияют температура, степень пересыщения раствора, перемешивание, наличие примесей, физикохимические свойства раствора, конструкция аппарата и т. д. Детальное описание явлений и факторов, сопровождающих процессы массовой кристаллизации из растворов и газовых смесей, дано в монографии [17]. Важное значение имеет также описание условий равновесия между сосуществующими фазами (твердое вещество—жидкость, твердое вещество—газ (пар)). На основании условий фазового равновесия в первом приближении возможен выбор необходимого растворителя для процессов кристаллизации, а также перекристаллизации. [c.90]

Рассматривая аморфное тело как переохлажденную жидкость, оцепеневшую из-за очень больщой вязкости, следует помнить, что в отличие от жидкостей в аморфном веществе обмен между соседними частицами практически не происходит. Большая вязкость расплавов затрудняет движение и переориентировку молекул, что препятствует образованию зародышей твердой фазы. Поэтому прн быстром охлаждении жидкостей (расплавов) оии затвердевают не в кристаллическом, а в аморфном состоянии. [c.159]

Известно, что кристаллизация из растворов включает в себя две основные стадии образование кристаллических зародышей и их дальнейший рост, взаимодействие между собой и с маточным раство-,ром. Соответственно, кинетика кристаллизации характеризуется двумя величинами скоростью образования зародышей и скоростью роста кристаллов. В зависимости от свойств веществ, условий проведения процесса и требований к конечному продукту обе или одна из этих стадий могут оказаться лимитирующими. [c.145]

Особенно важное значение имеет скорость охлаждения раствора в период начала его кристаллизации. В этот период особенно требуется замедление охлаждения, чтобы образование зародышей было наименьшим. В последующей же стадии кристаллизации, когда уже образуется достаточно большая поверхность кристаллов, на которой дальнейшее выделение твердой фазы сможет идти с достаточной скоростью, тогда некоторое повышение скорости охлаждения может оказаться допустимым, поскольку оно не будет вызывать образования новых кристаллических зародышей и обусловливать измельчение кристаллической структуры. [c.114]

Процесс начинается обычно в активных точках (центрах) поверхности кристалла (грани, углы, нарушения структуры кристаллической решетки), что приводит к образованию зародыша новой твердой фазы. Дальнейший ход превращений связан с характером-роста зародышей. [c.258]

Зародыши новой фазы продукта возникают тогда, когда локальные флуктуации энергии в кристалле исходного продукта достаточно велики, чтобы в определенных точках кристалла была превышена так называемая энергия активации образования зародыша. Зародыши возникают в тех точках кристалла, в которых энергия активации их образования наименьшая. Число зародышей, возникающих в определенный промежуток времени, зависит от числа активных точек, способных к образованию зародыша, и от средней энергии активации его образования. Точки, в которых может появиться зародыш, связаны обычно с такими структурными неоднородностями, как микро- и макродефекты. [c.258]

В период ускорения реакции степень распада исходного вещества во многих случаях зависит от скоростей образования зародышей и их роста. Обычно можно допустить, что скорость роста зародышей постоянна. Тогда вид уравнения степени распада обусловливается в основном тем, в какой форме будет выражена скорость зародышеобразования. Из предположения, что одна полностью прореагировавшая молекула твердого исходного вещества [c.259]

Теория гетерогенного образования зародышей. Гетерогенным называется образование зародышей на поверхностях раздела фаз на посторонних частицах, стенках сосудов, поверхностях уже имеющихся кристаллов и т. д. Размер зародышей при переохлаждениях, которые обеспечивают практически обнаруживаемую скорость их образования, не превосходит 10 см. По- [c.279]

С учетом наложения возникающих около зародышей реакционных зон (что приводит к уменьшению в кристалле точек, способных к образованию зародышей) Ерофеев получил уравнение [c.261]

Возможность образования зародышей в цепном процессе и интерференцию таких цепей-зародышей учли Праут и Томпкинс в уравнении [c.261]

В отличие от стеклования, которое в пределах доступного для наблюдения времени не является фазовым переходом, кристаллизация представляет собой фазовый переход I рода, признаками которого являются скачкообразные изменения удельного объема, энтальпии и энтропии системы. Термодинамической константой этого перехода является равновесная температура плавления кристаллов Гпл. Она представляет собой верхний температурный предел. выше которого существование кристаллической фазы невозможно. Кристаллизация развивается при Т <Тпл и состоит из двух элементарных процессов — образования зародышей, а также роста и формирования кристаллитов. Первичными кристаллическими образованиями в нерастянутых полимерах являются ламели, представляющие сложенные на себя молекулярные цепи. Из них затем формируются вторичные поликристаллические образования — сферолиты, дендриты и др. [c.46]

Титановый полиизопрен состоит из золь- и гель-фракций. В серийном каучуке, полученном в алифатических растворителях, средняя молекулярная масса золь-фракций равна (1,2-ь1,5) 10 , а содержание гель-фракции составляет 20—30%- При использовании ароматических растворителей содержание геля ниже и он характеризуется более рыхлой структурой. Под влиянием сдвиговых напряжений, возникающих в процессе технологической обработки каучука, гель-фракция с рыхлой структурой может полностью разрушаться. Плотный гель остается в полимере и ведет себя как наполнитель. Сам по себе плотный гель кристаллизуется быстрее, чем исходный каучук и золь-фракция, в то же время с повышением содержания гель-фракции в каучуке полупериод кристаллизации его вначале уменьшается, а затем возрастает. Такой характер влияния геля объясняется, с одной стороны, ускорением образования зародышей кристаллов и, с другой стороны, уменьшением подвижности цепей и нарушением их структуры при большом содержании геля [23]. [c.207]

Оценки линейного натяжения дают для воды и водных растворов значения х, по порядку величину равные 10 °— 10 Н [568]. Таким образом, вклад третьего члена в правой части уравнения (13.18) становится ощутимым при г<10 — 10 см, т. е. для капель и пленок очень малого радиуса. Весьма заметным проявление линейного натяжения -может быть, в частности, при флотации — на начальной стадии сближения пузырьков газа с частицами, а также при конденсации воды на твердых поверхностях — на стадии образования зародышей конденсата. [c.224]

Первичное образование зародышей кристаллов зависит от характера вещества и внешних условий. К этим условиям в растворах, содержащих кристаллизующиеся углеводороды, относятся растворимость последних при данной температуре и степень насы- [c.131]

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]

Динамические воздействия на пересыщенный раствор, такие как перемешивание, встряхивание, трение о стенки, звуковые и ультразвуковые колебания,влияют на образование зародышей. Исторические обзоры исследований по кристаллизации содержатся в работах В. Оствальда и М. Фольмера [1]. [c.146]

Фактором, облегчающим кипение, может служить также ионизирующее излучение. Экспериментами показано, что образование зародышей происходит под воздействием быстрых нейтронов и заряженных частиц. [c.159]

Первый и второй уровни иерархии характеризуются физико-хи-мическим взаимодействием атомов, молекул, ионов, комплексов (агрегатов) между собой. Образование зародыша можно рассматривать как совокупность актов соединения и разрыва отдельных частиц по схеме [c.7]

Учитывая, что работа образования зародыша из гомогенной фазы [c.27]

Построим математическую модель процесса массовой кристаллизации из растворов и газов с учетом роста, образования зародышей, непрерывной функции распределения по размерам. Примем > 1=1 И2(г)=0, т. е. постулируется, что доля кинетической энергии смеси из-за силового взаимодействия первой и г-фаз переходит непосредственно во внутреннюю энергию несущей фазы. Можно считать, что на поверхности контакта фаз выполняется соотношение [4, 5, 9] [c.27]

Проводя подобные рассуждения и выкладки для случая образования зародышей вторичным путем за счет столкновения кристалл— кристалл, получим выражения для потока сталкивающихся [c.101]

Зона роста кристаллов находится в участке циркуляционной трубы 6 (см. рис. 2.10), в котором пересыщение раствора снимается на рост и образование зародышей. С учетом допущений, принятых в начале гл. 2, математическая модель зоны роста кристаллов имеет вид [c.205]

Рассмотрим феноменологические теории образования зародышей. [c.277]

Теория гомогенного образования зародышей. [c.277]

Рассмотрим образование зародышей на плоской поверхности [c.280]

Работа образования зародыша достигает максимума [81] [c.280]

Сравнение (3.145) и (3.133) показывает, что кривизны свободного зародыша и зародыша на подложке одинаковы при данном переохлаждении. Работа образования зародыша на подложке (3.144) меньше работы гомогенного зарождения в объеме среды (3.134), а если осаждающееся вещество полностью смачивает подложку, т. е. [c.280]

Свободная энергия образования зародыша зависит не только от степени нересьпцения или от размеров (радиуса) зародыша, но и от его формы, отражаемой коэффициентом формы в случае сферического зародыша /гф=16л/3 для кристаллического зародыша, имеющего форму куба, кф = 32 для октаэдрическо. о = 16/ / 3 и т. д. Поэтому в общем случае вместо (16.7) следует писать [c.331]

Результаты многих исследовательских работ подтвердили справедливость предположений Лангмюра. На них основывается вывод некоторых кинетических зависимостей, описывающих ход процесса термической диссоциации твердых тел, при допущении, что зародыши твердой фазы продукта образуются в небольшом количестве. Согласно Завадскому и Бретшнайдеру, такое допущение верно, когда реакция проходит при небольшой удаленности от состояния равновесия. Если же отдаление от состояния равновесия значительное, т. е. при большом перенасыщении в системе (которое определяется как отношение текущего значения парциального давления компонента А к давлению при равновесии, Рл/) лрав ). то одновременно с реакцией на границе фаз происходит образование зародышей новой твердой фазы. Вследствие этого величина поверхности соприкосновения фаз возрастает, что приводит к ускоре- [c.260]

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]

Кристаллизация твердых углеводородов при депарафинизации зависит от глубины очистки рафинатов, которая характеризуется степенью извлечения смол и полициклических ароматических углеводородов. Смолы остаточного происхождения в большей степени влияют на кристаллообразование твердых углеводородов, чем дистиллятные, содержащиеся в той же концентрации, причем не наблюдается отличия в воздействии аналогичных по происхождению гр)рп смол, содержащихся в рафинатах из серщ1стых и мало-сернисхых нефтей. Смолы при малой концентрации в растворе тормозят, образование зародышей кристаллов, твердых углеводородов и практически не влияют на рост уже образовавшихся кристаллов правильной орторомбической структуры. В. результате из-за снижения чиела зародышей кристаллов в конейрм итоге получаются более крупные кристаллы, чем в отсутствие емол. [c.138]

Большой практический интерес представляет выбор в качестве модификаторов структуры твердых углеводородов веществ, не ухудшающих эксплуатационные свойства церезинов. Из теории кристаллизации расплавов известно, что при наличии в них примесей или специально введенного компонента, обладающих кристаллографическим сродством к кристаллизующейся фазе, эти вещества могут являться зародышами кристаллизации твердой фазы. В производственной практике подобные вещества имеют большое значение, так как с их помощью можно управлять процессами кристаллизации. Для интенсификации обезмасливаиия в качестве таких веществ [109] исследованы индивидуальные н-алка-ны с числом атомов углерода 20—24. При выборе условий введения этих углеводородов в суспензию петролатума, полученного при переработке западно-сибирских нефтей, показано, что в отличие от депрессорных присадок более эффективно вводить их сразу после термообработки раствора петролатума. Следовательно, н-алканы принимают участие в образовании зародышей кристаллов. Эффективность н-алканов как модификаторов структуры твердых углеводородов оценивают по тем же показателям, что и в случае применения депрессорных присадок при обезмасливании петролатума. [c.182]

Механические воздействия (встряхивание, перемешивание, удары, трение о стенки, звук и ультразвук) в отсутствие кавитации обладают одной общей особенностью - упорядоченными колебаниями частиц среды. Возможно, именно от этого фвктора и зависит образование зародышей. [c.146]

Пусть пересыщения в системе недостаточно для образования зародышей гомогенным или гетерогенным путем и зародыши возникают за счет истирания кристаллов несущей фазой. Зародыши будем считать самостоятельной фазой, средняя плотность и объемное содержание которой р, и з (причем рз=р2"ПаЛ ЯзГз= = , Пз=/зГз —число зародышей в единице объема). Перейдем к выводу уравнений термогидромеханики для описания процесса массовой кристаллизации с учетом роста кристаллов и бесконтактного вторичного зародышеобразования. [c.39]

Рассмотрим модель кристаллизатора [27]. Изучается процесс кристаллизации в периодическом кристаллизаторе идеального смешения. Полагается, что выделение теплоты кристаллизации не изменяет температуры раствора и пересыщение раствора пропорцио-нально его концентрации Ас с— , t). Скорость роста т] считается зависящей от пересыщения раствора и размера кристалла, а скорость образования зародышей / — от пересыщения. Рост линейного размера кристаллической затравки при изменяющемся пересыщении описывается следующим образом [c.173]

Таким образом, в этих конструкциях пересыщение создается в зоне, свободной от твердой фазы, а снимается в псевдоожиженном слое кристаллов преимущественно на их рост (из-за наличия небольшого пересыщения, при котором скорость образования зародышей невелика). Кристаллы растут, медленно опускаясь вниз корпуса 1, и через выгрузное устройство 7 выводятся из аппарата. В этих конструкциях наблюдается частичная гидравлическая классификация кристаллов по размеру по высоте кристаллорастителя 1. Вот почему в рассматриваемой классификации кристаллизаторов данный аппарат относится к типу SPR. [c.211]

Очень часто процесс объемной десублимацни проводят в вертикальных трубчатых (пустотелых) аппаратах [120, 121] методом смешения горячей ПГС с охлаждающим газом или в результате химической реакции смешивающихся компонентов. В начальном участке трубчатого реактора-десублнматора происходит смешение и взаимодействие газообразных компонентов. На дальнейших участках десублиматора происходит образование зародышей, рост кристаллов, падение пересыщения в связи с явлениями кристаллообразования. Тогда математическая модель процесса объемной десуб-.лимации примет вид (следствие из уравнений (1.58), пренебрегаем явлениями агломерации и рассматриваем стационарный случай работы аппарата) [c.241]

Зародышеобразование в растворах. Предэкспоненциальный множитель в выражении для скорости образования зародышей в растворе пропорционален квадрату плотности растворенного вещества п и потоку частиц на поверхности кристаллического зародыша, площадь которого пропорциональна Ала . В случае раствора этот поток определяется скоростями диффузии и пристройки частиц к зародыщу. Пристройка частиц требует разрывов их связей с растворителем, т. е. преодоления потенциального барьера. Этот процесс изучен очень плохо. Имеющиеся данные позволяют лишь оценить энергию активации для полного процесса доставки частиц в решетку макроскопического кристалла. Так, для роста грани [c.279]

Выражение для скорости образования зародышей на собственной подложке на поверхности имеет ту же структуру, что и (3.139). Предэкспоненциальный множитель В, однако, теперь имеет размерность см -с и несколько иной вид, так как если зарождение возможно вокруг любого из tis адсорбированных атомов (молекул, ионов) на единице площади поверхности, а новые частицы к зародышу присоединяются из объема среды, то для получения величины В в гетерогенном случае в выражении для В из (3.139) надо заменить п па п, п Апа на 2па — os0) (площадь шарового сегмента). При зарождении в растворах надо, кроме того, за- [c.280]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология