Метастабильное пересыщение

Требуется приготовить метастабильный пересыщенный водный раствор соли, растворимость которой увеличивается при нагревании. Предложите способы приготовления такого раствора из исходных веществ — соли и воды укажите последовательность лабораторных операций. [c.37]

В метастабильный пересыщенный раствор некоторой соли вводят затравку (кристаллик той же соли). Что при этом произойдет Какой раствор получится после окончания опыта [c.37]

На размеры и форму образующихся кристаллов сильно влияют находящиеся в растворе примеси, особенно поверхностно-активных веществ. Некоторые из них специально вводят в качестве модификаторов для получения крупнокристаллических продуктов. Например, укрупнения кристаллов КС1 достигают добавкой в раствор малых количеств (10 —10" %) алифатических аминов, полифосфатов и др. Механизм этого явления изучен недостаточно. Предполагают, что введение добавок 1) увеличивает метастабильное пересыщение раствора и соответственна скорость роста кристаллов, не повышая скорости образования зародышей 2) уменьшает скорость появления зародышей, влияя на поверхностное натяжение и на энергию активации их образования 3) вследствие адсорбции на поверхности кристаллов увеличивает число дислокаций на ней, что ускоряет их рост и др. [c.250]

При пересыщении раствора путем охлаждения (или путем испарения части растворителя) возникают две области метастабильная, в которой происходит рост кристаллов, и лабильная, в которой происходит образование центров кристаллизации. Регулируя метастабильное пересыщение, можно создать условия, при которых скорость роста кристаллов будет наибольшей, а скорость образования центров кристаллизации наименьшей, [c.649]

Еще отчетливее, пожалуй, различие между гомогенными растворами высокомолекулярных соединений и коллоидно-гетерогенными дисперсиями проявляется при их взаимных превращениях в процессах разделения метастабильных (пересыщенных) гомогенных растворов на две фазы, приводящих к образованию высокомолекулярных дисперсных систем и дисперсных структур. По Ребиндеру и Щукину, лиофильные дисперсные системы, сохраняющие двухфазность, характеризуются весьма низкими значениями межфазной поверхностной энергии. [c.56]

Прямое диспергирование не является ни единственным, ни наиболее эффективным способом получения дисперсий. Со времен Сведберга [8] в коллоидной химии различают другой общий метод получения дисперсных систем — конденсационный метод. Мельчайшие частицы, самопроизвольно возникающие в процессе конденсации — образования новой фазы из метастабильных (пересыщенных) паров, растворов или расплавов, — при определенных условиях образуют достаточно устойчивые коллоидные дисперсии. Образование новой конденсированной фазы часто проходит через стадию капель аморфной жидкости, под влиянием поверхностного натяжения приобретающих сферическую форму. Как показали 3. Я. Берестнева и В. А. Каргин [9], из пересыщенных растворов двуокиси кремния, двуокиси титана, пятиокиси ванадия, сернистого мышьяка, металлического золота и т. д. вначале возникают аморфные сферические частицы сравнительно большого размера лишь впоследствии они распадаются на более мелкие кристаллики. Явление самопроизвольного возникновения капель новой фазы с повышенной концентрацией растворенного вещества в процессе ее образования из метастабильных растворов высокомолекулярных соединений часто принято называть коацервацией [10—13]. Во всех этих случаях конденсационный метод приводит к образованию дисперсий, состоящих из изо-метричных частиц. [c.9]

Способы получения исходных для конденсационного метода метастабильных систем основаны на анализе фазовых диаграмм состояния систем твердое тело — пар, твердое тело — жидкость, твердое тело — раствор, жидкость — жидкость и т. д. Обычно стабильную гомогенную фазу (пар, раствор, расплав) превращают в метастабильную, пересыщенную или переохлажденную, быстро изменяя температуру, давление или концентрацию. Другой общий путь получения метастабильных систем — химический синтез нерастворимых или нелетучих соединений из компонентов стабильных гомогенных растворов, расплавов или парообразных систем. [c.10]

Наличие метастабильной, пересыщенной системы необходимо, но недостаточно для того, чтобы образование новой фазы приводило к возникновению конденсационных структур, а не дисперсий, состоящих из несвязанных частиц. Абсолютные значения концентрации исходных метастабильных систем должны быть таковы, чтобы выделившиеся частицы могли образовать непрерывный каркас. Для получения структур переплетения или прорастания растущие частицы должны быть весьма анизометричными. Наконец, существенным условием является отсутствие механического перемешивания. Если процесс идет с начала и до конца в покое, то срастание и переплетение частиц приводит к прочной структуре. Если новая фаза возникает при непрерывном механическом перемешивании, то срастание и переплетение могут дойти лишь до стадии сравнительно небольших агрегатов получится дисперсия, в которой возможно лишь коагуляционное структурообразование. [c.27]

Одной ИЗ важных задач современной химической технологии является изыскание эффективных способов переработки синтетических полимеров и природных высокомолекулярных соединений в материалы для изделий массового потребления. Наиболее перспективным физикохимическим путем получения высокопрочных волокнисто-пористых синтетических материалов для одежды и обуви представляется использование процессов образования высокомолекулярных конденсационных структур, т. е. прочных пространственных сеток, возникающих при срастании и переплетении частиц новой полимерной фазы, самопроизвольно выделяющихся из метастабильных, пересыщенных растворов полимеров [I]. [c.81]

Другим общим методом получения тонкопористых высокомолекулярных пленок является метод конденсационного структурообразования [1. Конденсационными структурами называют прочные пространственные сетки, образуемые сросшимися и переплетенными частицами новой твердой фазы, которые самопроизвольно выделяются из метастабильных (пересыщенных) растворов [2]. Такие пересыщенные растворы могут быть получены путем изменения температуры стабильных растворов, обогащения их нерастворителями в результате диффузионных процессов (например, частичного испарения растворителя). Конденсационные структуры находят применение при изготовлении так паз. мембранных фильтров [3], а также некоторых видов искусственной кожи [4. [c.95]

Одним из общих методов получения волокнисто-пористых высокомолекулярных материалов является конденсационное структурообразование. Метастабильные (пересыщенные) растворы высокомолекулярных соединений самопроизвольно разделяются на две фазы, представляющие собой более концентрированный и более разбавленный растворы. Приближаясь к равновесному состоянию, капли концентрированного раствора из высоковязкой жидкости могут превращаться в комочки эластичного студня. Срастание и переплетение этих частиц приводят к возникновению микрогетерогенной волокнисто-пористой пространственной сетки — конденсационной структуры [1]. [c.103]

Физическая химия высокомолекулярных соединений отделилась от коллоидной химии после того, как растворы высокомолекулярных соединений были признаны не коллоидными , а истинными [1—4], т. е. термодинамически устойчивыми однофазными молекулярно-дисперсными системами. При этом, однако, существенные различия между коллоидными дисперсиями и растворами не были подвергнуты более строгому анализу, что явилось причиной многих недоумений. Ведь, с одной стороны, массы макромолекул не уступают массам типичных коллоидных частиц, а с другой стороны, растворы могут быть не только термодинамически стабильными, равновесными, но и метастабильными, пересыщенными. Наконец, термодинамически стабильными могут быть не только растворы, но и двухфазные коллоидные дисперсные системы [5—10]. [c.318]

Конденсационные структуры не обладают текучестью, имеют заметную прочность, лишены тиксотропных свойств и возникают в результате выделения частиц новых дисперсных фаз из метастабильных пересыщенных растворов. Они оказались одним из важнейших объектов, изучение которых привело к созданию физико-химической механики и к реконструкции коллоидной химии — превращению ее в современную физическую химию дисперсных систем и дисперсных структур. Образование прочных, способных лишь необратимо разрушаться при механических воздействиях конденсационных (в особенности кристаллизационных) сетчатых каркасов при срастании и. переплетении частиц новой фазы оказалось важнейшим процессом в технологии многих распространенных материалов — от консистентных смазок и строительных камней (бетонов) [c.323]

На рис. 14.7 представлена диаграмма с кривыми растворимости и пересыщения. Эти кривые на диаграмме ограничивают три области I — стабильная ненасыщенная область, в которой не происходит кристаллизация II — метастабильная, пересыщенная область, в которой происходит рост только кристаллов, уже имеющихся в растворе III — лабильная, пересыщенная область, в которой происходит массовая кристаллизация. [c.356]

Если рассматривать метастабильность пересыщенных растворов с этой точки зрения, смысл предельного пересыщения сведется к отысканию концентрации, нри которой раствор начнет кристаллизоваться сразу, как это делается при определении кинетическим методом [59, 62—64]. Высказанное мнение не противоречит экспериментально установленным фактам о невозможности само- [c.14]

Для исследования гетерогенных химических реакций в сточных водах могут быть применены три экспериментальных метода, а именно самопроизвольное осаждение из сильно пересыщенного раствора, образование центров кристаллизации и рост термодинамически более устойчивой фазы из раствора, насыщенного термодинамически менее устойчивой фазой, и рост затравок термодинамически устойчивой кристаллической фазы из метастабильного пересыщенного раствора. Каждый из этих методов может дать преимущества в конкретных экспериментах.. Для кинетического анализа ингибирования роста кристалла наиболее полезным является метод роста затравки. [c.29]

В настоящем разделе описаны результаты исследования ингибирования кристаллизации карбоната кальция некоторыми компонентами сточной воды. Для решения проблем, связанных с самопроизвольным осаждением, использовался метод роста затравки в метастабильных пересыщенных растворах. Если та- [c.29]

К переменным величинам, которые необходимо контролировать в процессе роста кристаллов из паровой фазы, относятся пересыщение, температура, при которой идет рост, давление в системе и скорость подачи пара, зависящая в некоторой степени от устройства прибора для выращивания и от разбавления пара тем или иным газом-носителем. В общем слу.чае выращивание из пара, разбавленного газом, меньше поддается контролю, чем выращивание в закрытой системе, и поэтому его не применяют для веществ, имеющих достаточно большую величину упругости пара. Лучшие кристаллы получаются, по-видимому, в системе, близкой к равновесию и имеющей относительно малую разность температур между питающим веществом и поверхностью растущего кристалла. Если желательно ускорить транспортировку пара к растущему кристаллу, не применяя газа-носителя, то этому может помочь размещение источника пара вблизи кристалла кроме того, можно увеличить подачу вещества к кристаллу, повысив температуру в зоне роста кристала и уменьшив давление в системе, хотя это может сузить область метастабильного пересыщения. [c.219]

В качестве порообразователей используют низко- и высокомолекулярные вещества, хорошо растворяющиеся в мономерной смеси, не вступающие в сополимеризацию и легко удаляемые из получаемого сополимера. Сополимеризация в присутствии порообразователей при определенных условиях приводит к образованию метастабильных пересыщенных р-ров, разделяющихся на две фазы. Основное влияние на фазовое равновесие [c.75]

В ходе взаимодействия гидроокиси алюминия с разбавленной кремнефтористоводородной или плавиковой кислотой образуются метастабильные пересыщенные растворы фторида алюминия. Они отличаются устойчивостью, несмотря на отсутствие каких-либо особых мер по очистке и предохранению этих растворов от попадания мельчайших, невидимых для глаз пылинок. Образование метаста-бильных пересыщенных растворов фторида алюминия резко тормозит процесс кристаллизации последнего, что создает трудности при его производстве. [c.13]

Длины таких же перпендикуляров, опущенных на метастабиль-ные участки нижней кривой, определяют гипотетические теплоты плавления кристаллогидратов с образованием метастабильных пересыщенных растворов соответствующего состава (см., например, на [c.140]

Метастабильное пересыщение раствора определяется такой границей, ниже которой пересыщение снимается вследствие роста имеющихся в растворе кристаллов, а выше которой оно почти полностью снимается в результате образования зародышей. Метастабильное пересыщение, как следует из самого термина, соответствует переходному состоянию. Оно зависит от размера поверхности и количества присутствующих в растворе кристаллов, интенсивности перемешивания раствора и времени, в течение которого раствор находится в этом состоянии. Метастабильное пересыщение с течением времени может переходить в нестабильное, что обусловливает в конечном счете образование зародышей и снятие пересыщения. Это время измеряется либо долями секунды, либо многими месяцами. [c.38]

Влияние перемешивания на образование зародышей и метастабильное пересыщение было предметом многих исследований. Чтобы правильно оценить результаты работ, приведенных в литературе, следует точно уяснить значение терминов, используемых для описания перемешивания или движения растворов. [c.151]

Стабильной области, расположенной ниже кривой растворимо-мости АВ, соответствует насыщенный раствор, который может быть однофазным неопределенно долгое время. Образование зародышей и их рост в таких растворах невозможны. Зона 1 между кривыми АВ и А В соответствует метастабильному (пересыщенному) состоянию раствора. По мере продвижения раствора по циркуляционному контуру выпарного аппарата пересыщение раствора частично снимается при образовании новых кристаллов, а частично— при отложении солей на поверхности уже имеющихся кристаллов, причем эти процессы протекают одновременно. Время снятия пересыщения определяется типом растворимой соли, тепловым и гидродинамическим режимами процесса выпаривания. Зона выше линии А В абсолютно неустойчива. В этой зоне интенсивно выделяются кристаллы соли. [c.8]

Рис. 1. Область метастабильного пересыщения для раствора вещества А в веществе В или вещества В в веществе Л надиаграмме плавкости системы бетол—салол (Майерс [58]).

Коядеясациа в жидкое состояние. В случае К в объеме пара или парогазовой смеси (гомогенная К ) конденсир фаза образуется в виде мелких капель жидкости (тумана) или мелких кристаллов Для этого необходимо наличие центров К, к-рыми могут служить очень мелкие капельки жидкости (зародыши), образующиеся в результате флуктуации плотности газовой фазы, пылинки и частицы, несущие электрич заряд (ионы) При отсутствии центров К пар может в течение длит времени находиться в т наз метастабильном (пересыщенном) состоянии Устойчивая гомог К начинается при т наз критич пересыщении П,р = /),//) , где равновесное давление, соответствующее критич диаметру зародышей, давление насыщ пара над плоской пов-стью жидкости (напр, для водяного пара в воздухе, очищенном от твердых частиц или ионов, П,р = 5-8) Образование тумана наблюдается как в природе, так и в технол аппаратах, напр при охлаждении парогазовой смеси вследствие лучеиспускания, смешении влажных газов [c.449]

Превращение метастабильных (пересыщенных) растворов в стабильные равновесные фазы может протекать с самыми разнообразными скоростями и заканчиваться в различные сроки — от долей секунды до многих суток и недель. Важнейшим параметром, определяющим скорость разделения на две фазы, является степень пересыщения, а также подвижность макромолекул в данной системе, характеризуемая коэффициентом диффузии и, в какой-то степени, вязкостью. Разделение гомогенного метастабильного раствора на две фазы протекает, по-видимому, не путем возникновения зародышей двух готовых новых фаз и последующего их конкурирующего роста, но путем возникновения в исходном растворе вначале множества весьма малых областей, лишь незначительно отличающихся друг от друга по концентрацрга, представляющих собой неравновесные участки раствора, способные сливаться друг с другом и постепенно приближаться к равновесному С0СТ0ЯН1Ш. То обстоятельство, что обе возникающие фазы обычно вначале представляют собой жидкости, лишь слегка различающиеся по составу и имеющие небольшое межфазное натяжение, в значительной степени определяет характер образующихся гетерогенных систем. [c.60]

В общем виде можно выделить два принципиально различных случая структурообразования в наполненных полимерных растворах 1) в истинных растворах возникает коагуляционная тиксо-тропная структура из частиц наполнителя при этом адсорбционные слои полимера ослабляют контактные взаимодействия и структуру 2) в метастабильных, пересыщенных растворах, претерпе-ваюших микрорасслоение, возникает комплексная минерально-полимерная структура, в которой контакты между частицами наполнителя образованы полимерными прослойками такие структуры нетиксотропны, так как их деформация связана с необратимым [c.264]

Из рассмотрения кривых карбонизации АВСОЕ и АВС ОЕ (рис. 26.6, а и б) видно, что теоретическая кривая АВСОЕ и кривая неравновесного процесса совпадают на участке АВ при значениях 7 от О до 80% и на участке ОЕ при R от 160% и выше. На участке ВО в интервале 80% < R <. 160% образуется метастабильное пересыщение раствора СОг. Степень этого пересыщения Р можно определить в каждом данном случае по расстоянию между кривыми ВС О и B D, т. е. Р = К — К. [c.264]

Гидратация глиноземистого цемента в избытке воды сопровождается образованием метастабильного пересыщенного раствора с соотношением СаО/А1гОз= 1,1—1,2. Из раствора выделяются САНю, СгАНв, С4АН13, АЬОз-ЗНгО в виде мелких пластинчатых кристаллов. Часть продуктов реакции вначале имеет вид геля. С течением времени кристаллогидраты образуют сростки и цементный камень упрочняется. В дальние сроки прочность затвердевшего камня глиноземистого цемента достигает 70—80 МПа. [c.408]

Стекловидные шлаки реагируют с водой активнее, чем кристаллические. Обусловлено это тем, что при обычных температурах-стекло является неустойчивой фазой и под воздействием внешних факторов (в данном случае воды) стремится перейти в стабильную кристаллическую фазу. Высокая внутренняя химическая энергия стекла обеспечивает ему повышенную растворимость, результатом чего являются образование в первый момент метастабильных пересыщенных растворов и их кристаллизация. Особенно активно растворяются микрогетерогенные по структуре стекла, содержащие ликвационные участки. Инкоигруэитиая поверхностная реак- [c.437]

Далее из рис. 3 видно, что при потенциале, близком к равновесному потенциалу системы Agfi/AgO, отрицательная фэп резко возрастает. На экране осциллографа можно наблюдать при этом-что возрастание происходит самопроизвольно и максимальное значение фэп достигается за 3—4 сек. Несомненно, это связано с началом спонтанного формирования фазы AgO по достижении равновесного потенциала системы Ag20 /AgO. По-видимому, предшествующая аномальная AgзO существует в метастабильном пересыщенном [c.43]

Рис. 46. Диаграмма растворимости кривая ДЛВ — кривая растворимости, А С° Т) - 0 кривая БЕГ — граница метастабияьной области I — область лабильных пересыщенных растворов, Л С°(Т) О 2 — область метастабильных пересыщенных растворов, Л С°(Т) > 0 3 — область стабильных ненасыщенных растворов, Л С°(Т) < О

II—метастабильная (пересыщенная) область между кривыми растворимости и. пересыщения, где спонтанная кристаллизация невероятна. Однако, если в такой метастабильный раствор поместить кристаллическую затра1вку, то рост кристаллов становлт ся возможным [c.48]

Тинг и Мак-Кэб [1] были одними из первых, кто изучал влияние перемешивания на метастабильное пересыщение растворов при внесении в них затравочных кристаллов, а также при отсутствии затравки . Результаты их работы, а также исследования других авторов были обобщены Ньюманом и Беннетом [2] уровень пересыщения, который может существовать в течение данного отрезка времени, обратно пропорционален механическому воздействию или удару в растворе. Вся [c.151]

Аналогичные результаты были получены и при анализе других теорий образования кристаллических зародышей [44—52]. Ранее считали [53], что кривая пересыщения, подобно кривой растворимости, является вполне определенной. Однако, согласно современным представлениям, следует говорить скорее не о кривой, а о более или менее ограниченной области максимального пересыщения [26,34,54—60]. Мак-Кэб и Гречный [26, 61] различают даже две границы метастабильного пересыщения по достижении первой из них в растворе возникают одиночные зародыши кристаллов, а по достижении второй — начинается их массовое образование. Относительная неопределенность кривой пересыщения вызвана тем, что на возникновение кристаллических зародышей влияет много различных факторов помимо пересыщения. [c.40]

В случае восстановления никеля ВН4 - или НгРОг -ионами кристаллическая фаза покрытия при малом содержании Р или В представляет собой метастабильный пересыщенный твердый раствор внедрения бора (или замещения фосфором) в гцк-ре-шетке никеля. [c.207]

РИС. 2-14. Зависимость концентрации сульфата кальция Ссао в насыщенном (сплошная линия) и метастабильном пересыщенном (пунктир) растворах в системе Са504—Н3РО4—Н2О от различных параметров [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология