Кристаллизация при химических реакциях

Диаграммы состояния двойных систем с твердыми фазами экспериментально получают при постоянном (атмосферном) давлении методом термического анализа, поэтому их часто называют также диаграммами плавкости. Сущность этого метода состоит в том, что охлаждают расплавленную смесь двух веществ, измеряя через равные промежутки времени температуру. Далее в координатах время — температура строят кривую охлаждения. Процессы, сопровождающиеся выделением теплоты (кристаллизация, химические реакции, полиморфные превращения и т. д.), отражаются На кривой охлаждения горизонтальными участками с постоянной температурой или участками с замедленной скоростью охлаждения. Некоторые типы кривых охлаждения изображены на рис. 43. Характерные точки на кривых —температура плавления (кристаллизации) ti—температура начала кристаллизации — температура конца кристаллизации, tg — температура кристаллизации эвтектики. [c.168]

Иногда не основные, на первый взгляд, химические и фазовые превращения существенно замедляют скорость протекания процесса, оказывая влияние на скорости растворения, кристаллизации, химической реакции, теплопередачи, на работоспособность оборудования, в том числе контактных узлов и т. д. [c.195]

Для получения особо чистых солей рубидия и цезия [419] наиболее часто применяются методы осаждения труднорастворимых солей и фракционированной кристаллизации из водных и неводных растворов (см. [454]). Примеси из растворов могут попасть п твердую фазу либо вместе с жидкой фазой, захваченной кристаллами, либо вследствие поверхностной адсорбции, либо в результате образования твердых растворов. Большинство случаев сокристаллизации примесей связано с процессом образования не истинных, а аномальных твердых растворов, происхождение которых обусловлено не простым ионным или атомным замещением, а протекающими при кристаллизации химическими реакциями, комплексообразованием, полимеризацией и т. д. [344—346, 420— 422]. [c.352]

В общем случае скорость кристаллизации, химических реакций и бактериальной переработки осадочного материала зависит от концентраций веществ в подвижной и неподвижной фазах, концентраций бактерий Сб, констант скоростей кристаллизации ки химических реакций и констант скорости бактериальных процессов Математически эти зависимости для -вещества можно записать в неявной форме [c.183]

Аппараты предназначены для осуществления в них физических, химических или физико-химических процессов - ректификации, абсорбции, адсорбции, растворения, теплообмена без изменения агрегатного состояния, испарения, конденсации, кристаллизации, химических реакций и т. д. Характер работы аппаратов может быть непрерывный и периодический, при этом химико-технологические процессы в них могут протекать при давлениях от глубокого вакуума до сотен мегапаскалей и температурах от - 200 до +900 °С. [c.81]

Превращения в системе твердое тело — жидкость (газ). Превращения с участием газа или жидкости и кристаллической твердой фазы называются топохимическими, т. е. -процессы в этом случае сопровождаются возникновением или исчезновением твердых фаз. Можно указать много таких процессов, имеющих промышленное значение, например кристаллизация — выпадение осадков из растворов с одновременной химической реакцией, термическая диссоциация твердых тел и обратный ей процесс, восстановление окислов металлов, коррозионные процессы, сжигание твердого топлива и т. д. [c.258]

Экзотермический источник — химические реакции (горения, нейтрализации, большинство реакций синтеза химических соединений из простых веществ и др.) и физические превращения (растворение, конденсация, кристаллизация и др.), сопровождающиеся выделением теплоты. Количество выделяющейся при этом теплоты зависит от массы реагентов, их природы, агрегатного состояния исходных материалов и полученных иродуктов, типа реакции, глубины превращения н условий их осуществления. [c.52]

Изложенное означает, что энтропия является мерой неупорядоченности состояния системы. Она растет не только с повышением температуры, но и при плавлении (и возгонке) твердого вещества, при кипении жидкости, т. е. при переходе вещества из состояния с меньшей энергией в состояние с большей энергией. Ростом энтропии сопровождаются и процессы расширения, например газа, растворения кристаллов, химическое взаимодействие, протекающее с увеличением объема, например диссоциация соедннения, когда вследствие роста числа частиц неупорядоченность возрастает. Наоборот, все процессы, связанные с увеличением упорядоченности, такие как охлаждение, отвердевание, конденсация, сжатие, кристаллизация из растворов, химическая реакция, протекающая с уменьшением объема, например полимеризация, сопровождаются уменьшением энтропии. Возрастание энтропии вещества при повы- [c.177]

Исследование течения реакции во времени составляет содержание химической кинетики. Под кинетикой в широком смысле слова понимают учение о скоростях различных процессов — химических реакций, растворения, кристаллизации, парообразования и т. д. Мы будем рассматривать лишь химические процессы. [c.213]

Трудности при моделировании такого рода ФХС обусловлены не только их сложностью, но и тем, что до недавнего времени были недостаточно разработаны соответствующие разделы теоретической механики неоднородных сред. Так, отсутствовали общие уравнения движения многофазных сред, которые учитывали бы многокомпонентный массо- и теплоперенос, фазовые превращения, химические реакции, неравномерность распределения частиц дисперсной фазы по размерам. Поэтому моделирование процессов массовой кристаллизации из растворов сводилось либо к решению уравнения баланса размеров кристаллов вне связи с силовыми и энергетическими взаимодействиями фаз, либо к оперированию алгебраическими (при анализе установившихся режимов) уравнениями баланса массы и тепла для аппарата в целом как для объекта с сосредоточенными параметрами. [c.4]

Закон Гесса широко применяется при различных термохимических расчетах он дает возможность вычислить тепловые эффекты процессов, для которых экспериментальные данные отсутствуют, а во многих случаях — и для таких, для которых они не могут быть измерены в нужных условиях, или когда процессы еще не осуществлялись. Это относится как к химическим реакциям, так и к процессам растворения, испарения, кристаллизации, адсорбции и др. Однако, применяя данный закон, следует строго соблюдать условия, лежащие в его основе. [c.192]

На рис. 167 представлена тип-ичная кривая изменения скорости со временем для процессов, в которых отсутствуют готовые зародыши новой фазы, и следовательно, возможно значительное пересыщение. Это может иметь место и прн кристаллизации из переохлажденной жидкости илн из пересыщенного раствора, и при конденсации жидкости из пересыщенного пара, и в химических реакциях, сопровождающихся выделением новой фазы. [c.491]

Химические аппараты предназначаются для осуществления в них химических, физических или физико-химических процессов (химическая реакция, теплообмен без изменения агрегатного состояния, испарение, конденсация, кристаллизация, растворение, выпарка, ректификация, абсорбция, адсорбция, сепарация, фильтрация и т. д.), а также для хранения или перемещения в них различных химических веществ. [c.6]

При проектировании химических производств ведущая роль принадлежит инженеру-технологу и инженеру-механику. Инженер-технолог разрабатывает технологическую схему производства, а инженер-механик подбирает типовое и разрабатывает нетиповое оборудование. Аппараты и машины химических производств предназначаются для осуществления в них какого-либо одного или одновременно нескольких химических, физических или физико-химических процессов (химическая реакция, испарение, конденсация, кристаллизация, выпарка, ректификация, абсорбция, адсорбция, сушка, смешивание, измельчение и т, д.). [c.4]

Осаждение при образовании катализатора происходит вследствие химической реакции при сливании растворов исходных компонентов. Переход растворенного вещества в осадок — совокупность двух процессов образования зародышей твердой фазы и роста кристаллов [7, 30] или укрупнения гелеобразных частиц при одновременном их осаждении. Каталитически активными формами являются термодинамически неустойчивые состояния веи ества, процесс образования которых следует проводить в условиях, далеких от равновесия. Кристаллизация ускоряется при понижении температуры. [c.100]

Термохимией называется раздел химической термодинамики, в котором рассматривается применение первого начала (закон Гесса) для вычисления тепловых эффектов различных физико-химических процессов химических реакций, фазовых переходов, процессов кристаллизации, растворения и др. Для практики наибольший интерес имеют термохимические расчеты теплового эффекта химической реакции. [c.90]

Гетерогенные процессы — это процессы, протекающие на границе двух фаз. Примерами гетерогенных процессов могут служить процессы растворения, кристаллизации, испарения, конденсации, химическая реакция на границе двух фаз, электрохимические процессы на границе электрод — раствор электролита и гетерогенный катализ. Гетерогенные процессы могут протекать на границе между разными фазами твердая — твердая, твердая — жидкая, твердая — газообразная, жидкая — жидкая, жидкая — газообразная. Пусть твердое вещество А(т) реагирует на поверхности с веществом в растворе В(р) с образованием продукта реакции АВ(р) в растворе [c.365]

Если поровое пространство состоит из капилляров разных размеров, то в зависимости от влажности окружающей среды изменяется степень заполнения камня влагой. Для любой конкретной влажности существует определенный радиус пор (г), при котором все поры меньше этого размера будут заполнены влагой за счет самопроизвольной конденсации. При этом газ, проникая по открытым порам вглубь камня, достигает перемычки (поровой жидкости) и начинает растворяться в ней. Поровая жидкость содержит определенное количество Са(ОН)2 (0,06+1,2 г/л) в зависимости от основности продуктов твердения. Растворяясь в поровой жидкости, Н2 8 диссоциирует, в результате чего в растворе появляются ионы, Н8 , 8 . Причем концентрация 8 максимальна там, где наибольшая pH. В свою очередь, гидроксид кальция в поровой жидкости также находится в диссоциированном (на ионы и ОН ) состоянии, с максимальной концентрацией вблизи твердой фазы, с которой находится в равновесии. В результате химической реакции между ионом 8 - и Са образуется Са8, но поскольку для его кристаллизации (выпадение в осадок) необходим определенный размер поры, то Са8 будет образовываться только в этом месте, а в остальном объеме поры СаБ будет находиться в диссоциированном виде. Убыль Са и 8 в результате реакции смещает химическое равновесие между газом и жидкостью и твердой фазой. [c.54]

Почему же, несмотря на все это, высокомолекулярные вещества в организмах приобретают закономерную, регулярную структуру, сложность которой не уступает сложности аморфных структур, а правильность —правильности кристаллических структур Очевидно, в организмах процесс структурообразования отличается от процесса самопроизвольной укладки структурных единиц, т. е. от кристаллизации. Действительно, это не процесс застывания вещества в простых наиболее компактных мертвых формах. Яснее всего это видно на примере растений, в которых под воздействием энергии солнечного излучения из СО2, N2, Н2О и ряда солей — веществ, хорошо кристаллизующихся,— образуется целлюлоза и другие высокомолекулярные вещества регулярного строения, т. е. из простейших структурных единиц посредством химических реакций складывается структура неплотной и активной живой ткани. [c.7]

От известных процессов химического осаждения химическая сборка отличается тем, что позволяет получать твердые вещества не только периодического, но и регулярного непериодического строения. От кристаллизации этот процесс отличается тем, что позволяет осуществлять фазовое превращение, минуя высокие потенциальные барьеры, обусловленные зародышеобразованием и необходимостью разрыва особо прочных межатомных связей С — С, Si — О, В — N и т. п. Благодаря этому химическая сборка связана с термодинамическими условиями не обычного фазового перехода, а с условиями протекания химических реакций и потому осуществляется при сравнительно низких температурах и давлении. Часть избыточной энергии образования побочных продуктов конденсации (НС1, Н2О и др.) потребляется для химической сборки структурных единиц, часть аккумулируется твердым веществом в виде энергии связи, а часть рассеивается. Синтезируемое этим методом твердое вещество может иметь любую из бесчисленного множества структур, существующих при метастабильном состоянии вещества, и притом именно ту, которая необходима. [c.190]

Все процессы, имеющие значение в химии, — химические реакции, реакции диссоциации, растворение и кристаллизация, фазовые переходы — сопровождаются различными энергетическими эффектами. Скрытая энергия вещества может выделяться в виде механической, световой, электрической или тепловой энергии. Столь же часто происходит и обратный переход различных видов энергии в скрытую энергию вещества. Механическая, электрическая и световая энергия, в свою очередь, легко и полностью переходят в теплоту. Поэтому для энергетической характеристики химических процессов наиболее целесообразно измерять тепловые эффекты (Q). Величина Q зависит от природы происходящего процесса, состояния исходных и полученных веществ и условий протекания процесса. [c.51]

Химическая термодинамика изучает превращения различных видов энергии при химических реакциях, процессах растворения, испарения, кристаллизации, адсорбции, а также возможности и предел самопроизвольного протекания химического процесса в конкретных условиях. [c.76]

Рентгеновские данные показали [47], что сера оказывает большое.влияние на внутреннее строение осадков никеля дифракционные картины характеризуются наличием размытых линий, ширина которых возрастает с увеличением содержания серы. Так, при содержании серы 5% осадки имеют кристаллическое строение, период решетки уменьшается на 0,04 % по сравнению со значением для никеля при содержании серы яй 9% на рентгенограммах зафиксировано гало . Формирование осадков с серой, являющихся одной из форм осадков неявно кристаллического типа, связано с протеканием в зоне кристаллизации химической реакции, приводящей к включению серы. После термообработки осадков при температуре 400—450° С выявлены фаза никеля и соединение N 382 это подтверждают результаты термографических исследований. Экзотермический эффект при температуре 450° С авторы объясняют образованием сульфида Ni88a, эндотермический эффект при температуре 600° С — распадом Ni88a. [c.101]

В таблицу не помещена реакция между твердыми фазами, которая во многих случаях проходит с участием жидкой или газовой фаз, образующихся во время реакции. При ояисании таких превращений необходимо учитывать химическую реакцию, диффузию возникновение газовой фазы в результате диссоциации или йена рения, появление жидкой фазы (плавление) и кристаллизацию Поскольку участие жидкой и газовой фаз в реакциях между твер дыми фазами имеет, как обнаружилось, основное значение для вы яснения их механизма, эти реакции можно подразделить на четыре группы 1) проходящие при непосредственном взаимодействии реагентов в твердой фазе 2) проходящие с участием газовой фазы [c.243]

Основными операциями в производстве простого суперфосфата являются смешение апатитового концентрата или фосфоритной муки с серной кислотой и отверждение получаемой суспензии в суперфосфатных камерах. Этот процесс схватывания суспензии в результате химических реакций и кристаллизации называют созреванием или вызреваннСхМ суперфосфата. Окончательное дозревание его происходит на окладе. [c.240]

Не следует думать, что если возможны разные направления изменений данного вещества и образование продуктов, различных по устойчивости, преобладающим всегда будет то направление, которое ведет к наиболее устойчивому состоянию. То или другое направление процесса определяется в первую очередь соотношением скоростей параллельных процессов, а в большинстве случаев скорость зависит не столько от термодинамических параметров процесса, сколько от кинетических факторов. Поэтому очень часто процесс ведет к образованию продукта, который по термодинамической устойчивости занимает промежуточное место между исходными веществами и возможными продуктами взаимодействия, обладающими наибольщей устойчивостью в данных условиях. чЭто наблюдается и в химических реакциях и при фазовых переходах, например когда при кристаллизации из раствора (при достаточной степени пересыщения его) вещество выделяется в кристаллической форме, являющейся метастабильной для данных условий. [c.228]

Метод диссоциативной экстракции может успешно применяться для разделения целого класса органических соединений, сходных по своим физико-химическим свойствам и поэтому трудно разделимых обычными методами [1—3]. Диссоциативная экстракция может быть отнесена к экстракционным системам типа неэлектролит—электролит, но в отличие от других систем подобного класса экстрагент должен быть в стехиометрическом дефиците по отношению к общему содержанию компонентов, поскольку именно при таком условии в наибольшей степени будут проявляться его селективные свойства. При этом химическая реакция для конкурирующих реагентов является определяюпщм фактором процесса диссоциативной экстракции. Она создает основу для полного разделения смесей, которого нельзя достигнуть такими традиционными методами, как фракционная дистилляция, экстракция органическими или водными растворителями, кристаллизация и т. п. [c.79]

Закон Гесса распространяется не только на различные химические реакции, но и на всевозможные фнзнко-химические процессы, сопровождающиеся энергетическими эффектами, как то фазовые нревращення (плавление, иснаренне, конденсация, кристаллизация), растворение, поглощение вещества на поверхности раздела фаз и др. [c.79]

Процессы производства минеральных солей разнообразны соответственно огромному ассортименту солей. Однако технологические схемы производства почти всех солей включают типовые процессы, общие для солевой технологии. Типовые процессы солевой технологии измельчение твердых материалов (сырья, спека), обогащение сырья, сушка, обжиг, спекаиие, растворение, выщелачивание, отстаивание, фильтрация, выпаривание, охлаждение растворов, кристаллизация. Эти процессы характерны для любого солевого производства. В технологии солей часто применяются также процессы абсорбции и десорбции. Большинство типовых процессов основано на физических методах переработки, особенно на стадиях подготовки сырья и окончательной доработки продукта. Образование же минеральных солей происходит в результате процессов, основанных на химических реакциях при обжиге, спекании, выщелачивании, абсорбции. Выщелачивание природного сырья (или спеков) сопровождается реакциями обменного разложения. При обжиге идут окислительно-восста-новительные реакции. Хемосорбционные процессы, лежащие в основе синтеза солей из полупродуктов химической промышленности, сопровождаются реакциями нейтрализации. [c.141]

Сырьем для производства минеральных солей и удобрений служат природные минералы, полупродукты химической промышленности и промышленные отходы. Природное минеральное сырье — основная сырьевая база солевой технологии. При переработке природных фосфатов, баритовых руд, боратов, хромитов, нефелииа, природных солей калия, магния и натрия получают фосфорные, калийные и борные удобрения, а также сульфид натрия, дихроматы натрия и калия, сульфат аммония и другие соли. При переработке природного сырья наряду с физическими методами выщелачивания, выпаривания, кристаллизации используют реакции обменного разложения и окисления — восстановления. Одним из методов вскрытия руд (т. е. переведения их ценных компонентов в растворимое или реакционноспособное состояние) служит разложение их кислотами или щелочами или спекание с последними. Этот метод основан на реакциях обменного разложения разделение полученных продуктов производят, пользуясь их различной растворимостью, летучестью одного из компонентов и т. п. Примером может служить обработка природных фосфатов кислотами, при которой нерастворимые фосфорнокислые соли переходят в водорастворимую форму. Многие методы вскрытия природного сырья основаны на - окислительно-восстановительных реакциях к ним принадлежат некоторые виды обжига окислительный, восстановительный, хлорирующий примерами служат производства сульфида натрия и бария восстановительным обжигом, сульфата натрия и барита, производство хроматов окислительным обжигом хромитовых руд и т. п. Для производства солей используют атмосферный воздух — неисчерпаемый источник кислорода для окислительного обжига и азота для получения азотных удобрений. [c.142]

Вид металла, способ его введения и вариации технологических режимов карбонизации волокон определяют структуру, элементный и фазовый состав формирующихся Ме-УВ, позволяют в широких пределах регулировать их свойства Металлосодержащие включения в составе Ме-УВ в виде оксидов, карбидов, высокодисперсных (3-20 нм) восстановленных металлов придают им высокие адсорбционно-каталитические свойства в ряде химических реакций, улучшают смачивание волокон различными видами связующих, влияют на характер взаимодействия реагирую1Ш1Х компонентов на границе раздела фаз волокнистый наполнитель-полимер. Структурно-активные фуппы Ме-УВ могут служить центрами кристаллизации полимеров, ориентировать макромолекулы в гюверхностном слое, изменяя структуру и свойства межфазного слоя и в целом всего армированного волокнами композита. [c.182]

Особый интерес представляет задача моделирования процессов нелинейной динамики, которые, в своей основе, являются нестационарными при неизменяющихся виещних условиях. Объектом нелинейной динамики может служить процесс массовой кристаллизации из растворов малорастворимых веществ. Разработка модели осуществлялась для процесса кристаллизации двухосновного фосфита свинца, получаемого в ходе химической реакции [c.22]

Растворение твердого вещества в растворителе и кристаллизация твердой фазы из раствора являются одними из основных операций препаратив- ой химии, необходимых как в начальных, так и в заключительных стадиях химического синтеза. Особым случаем является разрушение и образование ионного соединения в присутствии полярного растворителя (разд. 33.3). Растворение и кристаллизация твердого вещества в соответствующем растворителе также можно рассматривать как химическую реакцию с переносом вещества. Этим методом можно добиться очистки твердого вещества, а также получать монокристаллы. Процессы образования зародыша, а также особенности его роста рассматриваются в разд. 38.3.4.2. Знание закономерностей процессов кристаллизации позволяет проводить направленную кристал--лизацию. Кинетика растворения металлов рассмотрена в гл. 14. [c.436]

Этот же процесс идет и на пограничной кривой ид. Если путь кристаллизации расплава попадет на пограничную кривую иО, то будет происходить не одновременное выделение кристаллов А и АгпВп, а растворение кристаллов А и образование АтВп- В этом отношении пограничная кривая иО резко отличается от рассмотренных ранее. В связи с этим пограничные кривые делятся на два типа конгруэнтные, вдоль которых при охлаждении одновременно выделяются две твердые фазы, и инконгруэнтные, вдоль которых протекает химическая реакция между ранее выделившимися кристаллами и остаточной жидкой фазой с образованием нового вещества. Однако независимо от типа на пограничной кривой всегда будут в равновесии с жидкостью две твердые фазы. Направление [c.78]

Составы, расположенные в поле кристаллизации С вблизи соединительной прямой, но справа от нее, также проходят довольно сложный путь кристаллизации. Например, расплав состава е при кристаллизации выделяет компонент С, затем на пограничной кривой идет одновременная кристаллизация Л и С. В точке О происходит химическая реакция образования АтВп, на которую расходуются кристаллы Л. Путь кристаллизации в точке О не заканчивается (точка принадлежит фазовому треугольнику С—АтВп—В), а продолжается по пограничной кривой СЕ. В эвтектической точке расплав закристаллизуется с выделением С, АтВп и В. [c.81]

Значительно сложнее протекает процесс кристаллизации, если составы лежат в поле кристаллизации волластонита. При кристаллизации расплава, соответствующего точке d, сначала выделяется псевдоволластонит, переходящий при 1125° в волластонит. На кривой RQ будет протекать химическая реакция между волластонитом и оставшейся жидкой фазой с образованием девитрита. В точке пересечения линии, соединяющей состав d с точкой состава соединения 1 3 6, с пограничной кривой RQ кристаллы волластонита полностью растворятся, и путь кристаллизации, покинув кривую RQ, пойдет через поле девитрита до пересечения с пограничной кривой Q0. В точке О расплав затвердеет. [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология