Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Зарождение новой фазы кинетика

    Кинетика кристаллизации. Кристаллизация полимеров (возникновение координационного и ориентационного дальнего порядка) включает две стадии образование зародышей кристаллизации (зарождение новой фазы внутри исходной) и собственно рост кристаллической фазы. Кинетика изотермической кристаллизации полимеров приблизительно описывается уравнением Колмогорова - Аврами, выведенным для низкомолекулярных веществ с учетом двухстадийности процесса кристаллизации  [c.145]


    С позиции кинетики важно еще одно обстоятельство. Известно, что зарождение новой фазы — всегда процесс относительно медленный. Поэтому реакции окисления воды или гидроксид-иона, сопровождающиеся образованием в растворе и выделением газообразного кислорода, протекают медленнее, чем полностью гомогенные реакции диспропорционирования. [c.263]

    Как известно, кинетика кристаллизации расплава (раствора) определяется двумя кристаллизационными параметрами — скоростью возникновения и роста зародышей новой фазы или линейной скоростью кристаллизации. Общая характеристика кристаллизационной способности заключается в соотношении указанных величин [6, 10, 13, 17, 18]. В соответствии с различными типами кристаллизационной способности расплавов существуют и различные методики исследования кинетики нуклеации [6, 152, 156, 157]. Для расплавов и растворов веществ с малой линейной скоростью кристаллизации можно провести ее, поддерживая образец в состоянии переохлаждения (пересыщения), что позволяет легко определять весь поток моментов зарождения центров кристаллизации изотермического процесса нуклеации. Эта методика обычно используется при исследовании кинетики кристаллизации многих прозрачных органических веществ, полимеров, стеклообразующих расплавов неорганических веществ, исследовании кинетики электрокристаллизации [6, 104, 128]. [c.60]

    В книге изложены основы физической химии строение атома, агрегатное состояние веществ, химические и фазовые равновесия, законы термодинамики, свойства растворов, химическая кинетика, поверхностные и адсорбционные процессы, электрохимия, коллоидное состояние вещества. Описаны методы расчета констант равновесия химических реакций. Приводятся данные о твердых растворах, межфазной поверхностной энергии металлов, сплавов, шлаков, ионном строении и вязкости расплавленных металлов и шлаков, зарождении новых фаз. [c.2]

    Кинетика образования кристаллических осадков обусловливается рядом факторов. Она включает в себя образование пересыщений или переохлаждений, зарождение новой фазы, рост частиц и изменение распределения их по размерам в ходе перекристаллизации. Изучение кинетики осаждения связано с установлением зависимостей скоростей зародышеобразования и роста кристаллов от степени отклонения системы от состояния равновесия, температуры, химического состава, перемешивания жидкой фазы, действия различных излучений и полей. При этом, естественно, рассматривается механизм сопровождающих фазообразование явлений. [c.85]


    Установлено, что процессы зарождения кристаллов новой фазы и их рост пространственно, а часто и по времени, отделены от реакционной поверхности и не оказывают влияния на кинетику топохимических реакций. Кристаллическая структура исходного вещества значительно влияет на кинетику разложения и может резко изменить его скорость. Кристаллический тригидрат меди реагирует в сто раз медленнее аморфного, а тетрагональная модификация глета окисляется в сурик в шесть-семь раз быстрее, чем ромбическая. Большинство исследователей связывает каталитическое действие продукта реакции с деформацией молекул исходного вещества, в результате чего увеличивается их реакционная способность и возникают новые центры реакции. Каталитическая способность продукта реакпии обладает рядом специфических черт, которые не объясняются теорией гетерогенного катализа. При исследовании восстановления нитридов железа водородом было установлено, что каталитическое действие продукта реакции связано не с изменением элементарных стадий и снижением энергии активации, как это происходит в гетерогенном катализе, а с устранением пространственных трудностей. Продукт реакции оказывает упорядочивающее действие на молекулы исход- [c.470]

    По Рогинскому (1938 г.), каждая топохимическая реакция складывается из последовательности химических и кристаллизационных стадий. Для кинетики топохимических процессов весьма важно определить лимитирующую стадию процесса образования или исчезновения твердой фазы. Основным условием осуществления топохимического процесса зарождения новой фазы является превышение изобарного потенциала системы равновесного значения. С учетом этого условия было предложено называть системы, удаленные по химическим или структурным причинам от равновесия, пересыщенными. Вблизи от равновесия возможен рост имеющихся зародышей новой твердой фазы с образованием стабильного продукта реакции. [c.46]

    Большинство фазовых превращений начинается в отдельных участках исходной фазы и от них распространяется. Элемент системы не подвергается заметным изменениям, пока он не окажется у границы раздела превращенной и непревращенной частей. Возникновение участков, от которых начинается превращение, называют образованием зародышей, а распространение превращенной части от этих центров — ростом. Наиболее простые фазовые превращения можно описать кинетикой зарождения и кинетикой роста новой фазы пар кристалл, рас-плав кристалл, аллотропические превращения, процессы выделения твердых растворов. В результате фазового превращения новая фаза может отличаться от исходной по структуре, составу, [c.243]

    Из совокупности этих фактов следует вывод, что процессы зарождения кристаллов новой фазы и их рост пространственно, а часто и по времени, отделены от реакционной поверхности и не оказывают влияния на кинетику топохимических реакций. Следует подчеркнуть, что кристаллическая структура исходного вещества оказывает значительное влияние на кинетику разложения и может резко изменить его скорость. Кристаллический тригидрат меди реагирует в сто раз медленнее аморфного, а тетрагональная модификация глета окисляется в сурик в шесть-семь раз быстрее, чем ромбическая. [c.527]

    На сегодня, как уже упоминалось выше, в известной степени разработана теория зарождения новой фазы. Имеются различные представления о механизме роста кристаллов. И очень мало известно о переходе от зарождения к росту кристаллов. Нет математических зависимостей, охватывающих кинетику кристаллизацш в целом. Образно говоря, мы располагаем сведениями по рождению кристаллов, представляем, как они растут в школьном и юношеском возрасте , видим их взрослыми , но имеем очень мало сведений о ясельном и дошкольном периоде их развития. Заполнение этого пробела является одной из проблем для изучения. [c.13]

    За последние годы накоплен обширный материал по кинетике и механизму реакций жидкофазного окисления углеводородов. Были установлены новые факты, характерные для окислительных реакций в жидкой фазе. Б частности, открыты новые элементарные реакции зарождения, продолжения и разветвления цепи, новые способы инициирования процессов жидкофазного окисления, установлены особенности действия растворителей, катализаторов и ингибиторов окисления, роль поверхности реактора в механизме жидкофазных реакций и др. [c.5]

    Получение отдельных кристаллов или поликристаллических агрегатов из расплава — сложный процесс, состоящий из ряда этапов, скорость реализации которых определяет кинетику протекания фазового превращения в целом. Реальные кристаллические образования имеют множество различных дефектов, формирующихся в процессе превращения и, в свою очередь, влияющих на его кинетику. Это, а также ряд других обстоятельств (например, возникновение термических напряжений при кристаллизации) делает невозможным описание изучаемого процесса даже в изотермических условиях одним уравнением. Для упрощения задачи обычно различают этапы зарождения и роста центров новой стабильной фазы в объеме исходной фазы, метастабильной в данных условиях [1]. В гл. I было дано краткое рассмотрение вывода основного кинетического уравнения теории фазовых превращений в изотермических условиях. Исходным соотношением теории служило уравнение (I 3.23)  [c.171]


    Наглядная картина зарождения и роста полимерных частиц и их агрегирования при полимеризации винилхлорида в неподвижной массе была получена путем электронно-микроскопического исследования полимеризата на различных стадиях процесса Полимери-зационная среда уже в самом начале полимеризации мутнеет. Отобранный на этой стадии полимер представляет собой глобулярные частицы размером около 0,1 мк. В ходе дальнейшей полимеризации происходит рост частиц (рис. П1.1). Распределение частиц по размерам на различных стадиях процесса, а также кинетика их роста дают основание полагать, что при этом новые частицы не возникают, а продолжают расти те частицы, которые образовались в начале процесса. Рост происходит не за счет агрегирования, а вследствие полимеризации мономера на их поверхности или адсорбции на поверхности частиц молекул полимера, выпадающих из жидкой фазы. [c.54]

    Весьма важными для понимания роли структурообразования в кинетике полимеризации являются исследования полимеризации в предпе-реходном состоянии. При добавлении растворителя к кристаллическим мономерам жидкие кристаллы можно получить при более низкой температуре. чем термотропные кристаллы. Это позволяет варьировать взаимную ориентацию молекул мономера в широких пределах и реализовать цредпереходное состояние. В предпереходный период, когда система изотропна, создаются благоприятные кинетические условия и скорость роста цепи возрастает, что обусловлено гетерофазными флуктуациями. Последние реализуются в переходном состоянии в результате растворения жидкокристаллических структур при добавлении растворителя. Гетерофазные флуктуации выполняют роль зародышей жидких кристаллов. В жидком кристалле гетерофазные флуктуации возникают в виде микрокапель изотропной жидкости. На примере указанных выше мономеров было установлено, что по обе стороны фазового перехода возможно зарождение структурных элементов, ответственных за изменение кинетических условий образования полимера. При жидкофазной полимеризации такие условия не создаются. В образовании гетеро-фазных флуктуаций участвуют те же молекулярные единицы, что и при образовании жидкого кристалла. Кинетические эффекты, обусловленные спецификой структурообразования, проявляются лишь в том случае, когда сам мономер является компонентом, активно участвующим в образовании жидкокристаллических зародышей, либо взаимодействует с молекулами, принимающими участие в их образовании. Если мономер не образует жидких кристаллов или димерных комплексов с добавками, способными к образованию таких зародышей, то зародыши новой фазы еще не обусловливают возникновение кинетических эффектов. [c.53]

    Как реакцию образования первичного осадка в гомогенной среде, так и вторичные гетерогенные химические взаимодействия в системах осадок — маточный раствор следует считать топохими-ческими реакциями, подчиняющимися кинетике топохимических процессов. Однако образование первичного осадка за счет обменного взаимодействия в растворе следует рассматривать лишь как предельный случай топохимических реакций. Кинетику хемостарения осадка при этом следует рассматривать как кинетику вторичного зарождения и роста новой фазы, осложненную особыми свойствами гетерогенной системы осадок—раствор. На кинетику хемостарения, в отличие от обычных топохимических реакций, существенное влияние оказывает несовершенство кристаллической решетки первичного осадка и наличие в ней большого количества дефектов в начальные моменты взаимодействия. Вследствие этого гетерогенные процессы обмена идут со скоростями, уменьшающими от начала к концу процесса. [c.129]

    Кинетика образования новой фазы определяется двумя стадиями образованием центров кондеисации (зародышей) и ростом зародыи1ей. Скорости обеих стадий зависят от природы системы, степени ее пересыщения, переохлаждения и т. д. Обе стадии и свою очередь включают зарождение центров конденсации, скорость которого определяется по теории флуктуаций вероятностью образования этого центра, и доставку вещества к центру кондеисации, обеспечивающую образоваине устойчивого зародыша. [c.103]

    П. Получение и свойства дисперсных (лиофобных) систем. Этот раздел начинается с анализа термодинамики и кинетики процессов зарождения новой (высокодисперсной) фазы в условиях метастабильности исходной системы, т. е. конденсационных путей образования дисперсных систем диснергационные методы затрагиваются лишь частично, будучи отнесены к заключительному разделу книги. Далее следует относительно сжатое описание неспецифических свойств дисперсных систем мoлeкyляpнo- кинeтичe киx (броуновское движение, диффузия, осмос, седиментационно-диффузионное равнове- [c.12]

    Скорости и характер протекания ряда важных металлургических процессов определяются кинетикой зарождения и образования новых фаз. К их числу относятся восстановление оксидов и сульфидов в твердом состоянии, диссоциация карбонатов, раскисление стали, обезуглерол ивание стальной ванны и многие другие. [c.279]

    Дан критический анализ современных теоретических представлений о зарождении и росте кристаллов в твердой фазе. В противоположность классической теории зарождения и роста, основанной па рассмотрении индивидуальных переходов атомов между фазами, развивается полево " подход к описанию эволюции двухфазной системы матрица исходной фазы—кристалл новой фазы. Межфазная граница при этом трактуется как переходная область, эффективная ширина и энергия которой определяют кинетику зарождения и роста. Обсуждается влияние упругого взаимодействия фаз на кинетику превращения и результирующие структурные состояния. Показано, что упругое взаимодействие между контактирующими фазами обусловливает возникновение внутренней доменной структуры кристаллов, образующихся в твердой фазе, и группирование кристаллов в упорядоченные ансамбли. Рассматривается влияние пластической релаксации на кинетику зарождения и роста при фазовых превращениях в твердом состоянии. [c.406]

    К настоящему времени сложились достаточно последовательные представления относительно того, как в результате зарождения, роста и взаимодействия кристаллов происходит образование реальной гетерофазной структуры при фазовых превращениях в твердом состоянии. Эти представления, с одной стороны, позволяют дать количественное описание структуры и термодинамики результирующего многофазного состояния, с другой — содержат качественное объяснение особенностей эволюции твердого тела в процессе фазового перехода. В предлагаемой статье излагаются основные физические идеи, лежащие в основе современного теоретического подхода к анализу термодинамики и кинетики структурных превращений. При этом подчеркиваются те новые эффекты, которые специфичны именно для превращений в твердых телах и не наблюдаются при кристаллизации из паровой или Ж1ЗДК0Й фаз. Основное внимание при анализе кинетики превращений будет уделено оценке барьеров для зарождения и роста кристаллов в твердой фазе. Процессы массо- и теплопереноса, как правило, рассматриваться не будут, поскольку их влияние на протекание превращений в твердых телах принци- [c.345]


Смотреть страницы где упоминается термин Зарождение новой фазы кинетика: [c.9]    [c.430]    [c.78]    [c.85]   
Коллоидная химия 1982 (1982) -- [ c.128 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Зарождение новой фазы



© 2024 chem21.info Реклама на сайте