Кристаллический продукт пересыщения раствора

При соприкосновении гидратирующихся минералов с водой на их поверхности происходит разрушение кристаллической решетки и образование промежуточных аквакомплексов. Эти комплексы способны определенное время существовать самостоятельно, образуя пересыщенный по отношению к кристаллическим продуктам гидратации раствор. В этом растворе возникают зародыши новой кристаллической фазы, которая после достижения предельного пересыщения кристаллизуется из раствора. [c.102]

При массовой кристаллизации получается большое количество кристаллов, при этом твердая фаза содержит частицы различного размера. В отличие от условий зарождения и роста единичного кристалла, которые обычно сохраняются постоянными, массовая кристаллизация характеризуется двумя существенными обстоятельствами внешние условия (в основном это пересыщение раствора) зарождения и роста кристаллов в непрерывных процессах могут быть неизменными во времени, но их значения сами являются функциями процесса. Так, величина пересыщения раствора устанавливается в зависимости от значений расхода и концентрации подаваемого раствора и от интенсивности зарождения и роста кристаллической фазы. Второй характерной особенностью процессов массовой кристаллизации является принципиально полидисперсный состав получаемого кристаллического продукта. Даже в периодическом процессе кристаллы в каждый момент будут иметь неодинаковые размеры, поскольку параллельно с увеличением размеров кристаллов из первоначально образовавшихся зародышей происходит непрерывное появление новых зародышей. Время кристаллизации на молодых зародышах меньше, чем на старых , поэтому размер кристаллов, выросших из молодых зародышей, будет меньше размера кристаллов, время роста которых равно или несколько меньше общей продолжительности процесса периодической кристаллизации. [c.499]

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]

Пересыщение раствора увеличивает скорости образования зародышей и их роста. Обычно кристаллический продукт получается более крупным при малом пересыщении. [c.140]

Продукт кристаллизации является, как правило, полидисперс-ным, причем распределение частиц по размерам — нормальное или нормально логарифмическое. Как уже отмечено, увеличение размеров кристаллов может быть достигнуто осуществлением процесса кристаллизации при малом пересыщении (медленное охлаждение насыщенного раствора, медленная упарка). Среди других методов укрупнения кристаллов можно назвать введение в раствор затравочных кристаллов (готовых центров кристаллизации), удаление наиболее мелких кристаллов в процессе кристаллизации, а также повторную обработку кристаллического продукта в насыщенном растворе. Последний прием основан на несколько большей растворимости мелких кристаллов по сравнению с крупными, поэтому последние будут расти в насыщенном растворе за счет растворения первых. [c.688]

В некоторых случаях кристаллизация наступает очень медленно либо из-за склонности вещества к образованию пересыщенных растворов, либо из-за наличия смолообразных побочных продуктов, сильно препятствующих кристаллизации. Для ускорения кристаллизации можно потереть о стенки стакана стеклянной палочкой или внести затравку , т. е. несколько кристаллов того же вещества (если они имеются в распоряжении исследователя). Таким образом в жидкости искусственно создаются центры кристаллизации, обладающие необходимой кристаллической формой. Этот прием иногда называют заражением . В некоторых [c.60]

Добавление в раствор кристаллов в большем количестве (Р >5%) приводит к тому, что средний размер частиц в продукте уже практически не зависит от темпов охлаждения раствора и оказывается больше его значения по сравнению с кристаллизацией без затравки. Причем средний размер получаемых кристаллов оказывается довольно близким к его значению для затравочных кристаллов. Это объясняется тем, что присутствие в растворе сильно развитой кристаллической поверхности способствует быстрому снятию пересыщения уже в момент его возникновения частично на рост затравочных кристаллов, а главным образом на образование новых центров кристаллизации 20-22] увеличении интенсивности охлаждения, а следовательно, и пересыщения при кристаллизации, с одной стороны, возрастает скорость роста затравочных кристаллов, а с другой — еще в большей степени увеличивается скорость образования новых зародышей. Оба фактора, по-видимому, перекрывают друг друга в интервале испытанных значений 0, поэтому изменение скорости охлаждения и связанное с этим изменение пересыщения раствора не оказывает заметного влияния па величину d,.p получаемых кристаллов. [c.219]

Повыщение требований к качеству выпускаемых промышленностью кристаллических продуктов определяет и способ ведения процесса, например процесс периодической кристаллизации с программным изменением температуры раствора [1]. Данный процесс характеризуется тем, что температура раствора (т), а следовательно, и соответствующая ей равновесная концентрация Со(т) изменяются во времени по некоторому заданному закону [2]. Таким образом, варьируя пересыщением, удается управлять процессом с целью получения кристаллических продуктов определенного гранулометрического состава [2]. [c.80]

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]

Таким образом, с увеличением степени смешения раствора Kv величина пересыщения уменьшается [ссм — ( m)] и стремится к нулю. Для циркуляционных кристаллизаторов с естественной циркуляцией величина Kv= 10-Ь 12, а для аппаратов с принудительной циркуляцией суспензии может достигать двадцати. В кристаллизаторах со взвешенным слоем степень смешения еще выше Kv = 50 200) и получаемое в них малое пересыщение при большом объеме циркулирующего раствора снимается в слое кристаллов большой массы. В результате достигается необходимая производительность и получается кристаллический продукт хорошего качества. [c.229]

Изогидрический кристаллизатор с псевдоожиженным слоем кристаллов изображен на рис. 14.10. В кристаллизаторах этого типа возможно регулирование размеров получаемых кристаллов. Кристаллизатор состоит из корпуса 1, циркуляционного насоса 2, теплообменника 3 и отстойника для мелких кристаллов 4. Горячий раствор поступает через штуцер 5 во всасывающую циркуляционную трубу 6 и смешивается с циркулирующим по замкнутому контуру маточным раствором. Протекая через холодильник 5, раствор охлаждается и становится пересыщенным. Пересыщенный раствор по трубе 7 поступает в нижнюю часть корпуса кристаллизатора и поднимается вверх, поддерживая растущие кристаллы во взвешенном состоянии. По мере движения раствора через псевдоожиженный слой кристаллов пересыщение снижается. Готовый кристаллический продукт выводится из нижней части аппарата через штуцер 8. [c.360]

На рис. 1Х-26, Ь изображен вакуум-кристаллизатор, в котором состояние пересыщения достигается путем адиабатического понижения давления над горячим концентрированным раствором. Исходный раствор, поступающий в патрубок Т, непосредственно включают в циркуляционный поток, который является далее смесью растворов. Эта смесь мгновенно испаряется в испарителе А. Пересыщенный раствор, проходя через трубу В, взаимодействует с растущими кристаллами в зоне Е. Маточную жидкость отводят через патрубок N, а кристаллическую массу — через патрубок М. Образование центров кристаллизации в зоне Е может происходить за счет существующих в растворе кристаллов или в результате столкновения кристаллов друг с другом и со стенками сосуда. При непрерывном проведении процесса скорость образования центров кристаллизации должна соответствовать числу кристаллов, удаляемых в виде продукта. [c.598]

По теории, выдвинутой Ле-Шателье, решающим в твердении цементов является образование кристаллических продуктов. Твердение цементов сводится к процессу перекристаллизации, происходящему вследствие того, что цементные минералы, входящие в состав цемента, обладают большей растворимостью, чем вновь образовавшиеся гидратные соединения. Благодаря этому, образуются пересыщенные растворы, из которых гидраты выделяются в виде кристаллов. Процесс кристаллизации развивается все дальше и дальше, пока, наконец, вся масса не будет закристаллизована полностью. Образовавшиеся из пересыщенных растворов гидраты выделяются в виде длинных игл, часто образующих сферолитовые агрегаты. [c.285]

Довательно, а совмещаются, особенно при быстром пересыщении, когда новые зародыши продолжают возникать во время роста кристаллов из ранее образовавшихся зародышей. В результате этого кристаллические продукты состоят из частиц разного размера. Как можно видеть из сопоставления приведенных выше уравнений, с увеличением пересыщения образование зародышей ускоряется быстрее, чем рост кристаллов. Это приводит к уменьшению размеров кристаллов. Для получения крупнокристаллического продукта необходимо поддерживать небольшие пересыщения. Например, при политермической кристаллизации следует медленно охлаждать раствор, а при изотермической — медленно выпаривать воду. [c.45]

Для осуществления микрокристаллоскопической реакции на предметное стекло помещают каплю исследуемого раствора, я рядом с ней каплю реактива. Затем соединяют обе капли жидким мостиком, погрузив конец стеклянной палочки в одну каплю и проведя им до другой капли. В пограничной зоне обеих капель происходит химическая реакция, в результате которой и образуется малорастворимое вещество с характерной кристаллической формой. За счет диффузии в реакционную зону поступают все новые порции реагирующих веществ, что ведет к росту кристаллов малорастворимого продукта. При проведении реакции описанным путем сохраняются незначительные концентрации реагирующих веществ, и поэтому образуется небольшое число центров кристаллизации, что в конечном счете дает крупные хорошо сформированные кристаллы. Некоторые вещества склонны давать пересыщенные растворы. В таком случае потирание концом стеклянной палочки о предметное стекло ус- [c.24]

Когда разложение минерала растворителем сопровождается пересыщением раствора продуктом реакции, последний кристаллизуется на поверхности зерен растворяющегося вещества, покрывая их кристаллической коркой. Эта корка затрудняет доступ растворителя к реакционной поверхности, и процесс замедляется, а при образовании плотной, непроницаемой корки может совсем прекратиться задолго до израсходования реагирующих компонентов. [c.39]

По нашему мнению, основным принципом классификации промышленных кристаллизаторов является характер условий образования зародышей кристаллов. Как известно, последние могут образовываться либо в растворах, не содержащих кристаллической подкладки, либо в суспензии кристаллов. В первом случае происходит постепенное возрастание пересыщения раствора до уровня, при котором возможно образование новых центров на твердых активных примесях. Затем скорость образования зародышей возрастает вследствие генерирующего действия поверхности возникающих кристаллов и, по мере снятия начального пересыщения, начинает убывать, стабилизируясь на уровне, при котором скорость создания пересыщения равна скорости кристаллизации. Для этого случая характерно высокое и нестабильное начальное пересыщение раствора величина его крайне чувствительна к колебаниям температуры, содержания твердых примесей, темпу создания пересыщения. Поскольку подавляющее число новых центров в таких кристаллизаторах образуется в зоне снятия начального пересыщения, то регулирование скорости образования новых центров и, как следствие, — гранулометрического состава продукта, [c.3]

Во втором случае новые центры образуются в присутствии стабильного количества кристаллической подкладки вследствие генерирующего действия поверхности кристаллов или, возможно, их истирания. Уровень пересыщения раствора при этом невелик и может регулироваться с помощью различных приемов, равно как и гранулометрия продукта. [c.4]

Наблюдение за указанными операциями показало, что следствием снятия основного пересыщения было лавинообразное осаждение мелких кристаллов, из которых образовались рыхлые агрегаты. На уплотнение последних не хватает строительного материала. По внешнему виду (рис. 2) кристаллического продукта видно, что за весь период кристаллизации агрегаты остаются рыхлыми с заметными под микроскопом прослойками окклюдированного маточного раствора. [c.147]

Процессы непрерывной кристаллизации фактически не имеют верхнего предела производительности, так как в зависимости от условий может быть установлено сколько угодно одиночных аппаратов непрерывного действия и максимального размера. Верхний предел производительности одного аппарата по кристаллическому продукту 100—300 т в сутки в зависимости от физико-химических свойств кристаллизуемого вещества. Нижний предел производительности кристаллизатора непрерывного действия составляет примерно 50 /сг/ч для кристаллов небольшой плотности и до 200 кг/ч для кристаллов высокой плотности. Этот предел обусловлен возможностью непрерывного вывода кристаллической суспензии по трубе приемлемого размера, обеспечивающей такую скорость движения суспензии, при которой кристаллы находятся во взвешенном состоянии. Следует учитывать также, что объемы пересыщенных растворов (например, фильтрата), а также скорости их движения становятся настолько небольшими, что, несмотря на изоляцию и использование тепловых рубашек, в трубопроводах происходит кристаллизация. [c.32]

Влияние отдельных факторов на скорости процессов зародышеобразования и роста кристаллов описано на стр. 10—12. Большинство из них (пересыщение, интенсивность перемешивания суспензии и т. д.) одновременно воздействует на эти скорости, однако степень их влияния различна. Так, увеличение пересыщения кристаллизующегося раствора за счет интенсификации процесса кристаллизации приведет к увеличению скорости роста кристаллов, но еще в большей степени увеличит скорость зародышеобразования. В итоге получится более мелкий кристаллический продукт. [c.13]

Итак, наличие в пересыщенном растворе готовой кристаллической поверхности является самостоятельным фактором, который способствует увеличению скорости образования зародышей в тем большей степени, чем интенсивней движение раствора относительно поверхности кристалла. Именно этим, очевидно, объясняется тот факт, что введение затравки в раствор с целью увеличения размера кристаллов, получаемых в процессе массовой кристаллизации, не всегда дает необходимый эффект и даже часто, видимо при усложненном составе солей [89, приводит к обратным результатам — образованию мелкокристаллического продукта. [c.78]

Кристаллизация фракций. Нафталиновая и антраценовая фракции представляют собой насыщенные растворы нафталина, антрацена и других твердых веществ в масле. При охлаждении растворимость этих веществ в масле уменьшается, растворы переходят в неустойчивое пересыщенное состояние и из них выделяются кристаллы. Процесс кристаллизации состоит из двух одновременно проходящих стадий — образования зародышей кристаллов и роста кристаллов за счет отложения на их поверхности избытка твердых веществ, содержащихся в пересыщенном растворе. При быстром охлаждении раствора скорость образования зародышей кристаллов выше скорости их роста, в результате чего получается большое количество мелких кристаллов. Медленное охлаждение, наоборот, способствует процессу роста кристаллов и получаемый продукт имеет крупнокристаллическое строение. Это обстоятельство имеет важное значение при последующей переработке образовавшейся кристаллической массы — обогащении сырого нафталина или сырого антрацена. Обладая меньшей поверхностью по сравнению с мелкими кристаллами, крупные кристаллы удерживают меньше остатков масла и легче отделяются от него. [c.135]

По мнению авторов, денрессаторы, будучи веществами поверхностно-активными по отношению к парафину, оказывают тормозящее действие на развитие кристаллов и препятствуют образованию новых кристаллических зародышей. Вследствие этого повышается предельная степень пересыщения растворов парафина в период кристаллизации, не вызывающая появления новых, кристаллических зародышей, что приводит к укрупнению образующихся кристаллических структур и к уменьшению их числа на единицу объема раствора. При этом кристаллообразование начинает идти не в направлении свободного роста протяженных индивидуальных кристаллов, а путем дендритной (агрегатной) кристаллизации с образованием компактных кристаллических скоплений, не спаянных друг с другом в единую кристаллическую сетку и по этой причине не способных иммобилизовывать всю массу раствора, что сказывается в виде понижения температуры застывания данного продукта. [c.19]

Осаждение, т. е. вьщеление одного из соединений газовой или жидкой Смеси веществ в осадок, кристаллический или аморфный, основывается на изменении условий сольватации. Сильно понизить влияние сольватации и выделить твердое вещество в чистом ввде можно несколькими методами. Первый (простейший) путь состоит в повышении концентрации вещества за счет упаривания растворителя до состояния пересыщения раствора. Тогда при охлаждении такого раствора вещество выпадает в осадок обычно в ввде микро- или макрокристаллов (кристаллизация). Чаще всего для синтеза выбирается такой растворитель, в котором хорошо растворяются (сольватируются) исходные реагенты и трудно растворяется продукт реакции. Тогда он частично или полностью выпадает из раствора в осадок. Раствор, в котором еще остался продукт реакции, может бьтть упарен. С целью максимально полного вьщеления про дукта должны быть сделаны приквдочные расчеты растворимости конечного продукта. Однако это возможно, если известно ставдартное значение его растворимости 5° и энтальпии растворения. Определение растворимости и термодинамических параметров растворения органических веществ в важнейших классах растворителей является первостепенной практической задачей. По существу синтез каждого нового соединения должен сопровождаться определением количественных параметров процесса растворения, что позволило бы оценить и снизить потери вещества. Это важно и в экономическом отношении, и в экологическом плане. [c.91]

При малых пересыщениях зарождение и рост кристаллов протекают с меньшими скоростями. В этих условиях кристалл растет за счет присоединения отдельных ионов (или молекул) и двухмерных зародышей, его грани развиваются равномерно и форма приближается к совершенной. Наоборот, при больших пересыщениях раствора скорость роста кристаллов увеличивается в результате присоединения трехмерных зародышей (более толстых слоев) и микрообразований (блоков относительно большого размера). При этом увеличивается разность скоростей нарастания отдельных граней, и форма кристалла отклоняется от совершенной. Присоединение крупных блоков часто приводит к образованию разветвленных кристаллических агрегатов (дендритов) и к их загрязнению включенными прослойками маточника. С увеличением пересыщения раствора скорость роста кристаллов отстает от скорости образования зародышей (пересыщение расходуется преимущественно на образование новых зародышей), поэтому уменьшается средний размер образующихся кристаллов. Следовательно, для получения крупнокристаллического продукта приходится осуществлять процесс при малом пересыщении в ущерб производительности. На практике стремятся обычно к получению крупных и однородных кристаллов, так как они легче отделяются от маточного раствора путем фильтрации, а также удобнее для упаковки, хранения и дозирования. [c.688]

Для получения крупнокристаллического продукта кристаллизацию ведут при малом пересыщении, в раствор вводят затравочные кристаллы, мелкие кристаллы удаляют в процессе кристаллизации, кристаллический продукт повторно обрабатывают в насыщенном растворе (при этом мелкие кристаллы растворяются), вводят в раствор посторонние примеси, повышают температуру (ограниченно). Методьт кристаллизации выпаривание растворителя (изотермичестсий), охлаждение горячих растворов (изогидрический), одновременное охлаждение и выпаривание (комбинированный), добавлетше в раствор других веществ, снижающих растворимость (высаливание), вьтмораживание. [c.272]

В настоящее время существуют две противоположные физико-химические теории схватывания и твердения цементов, причем обе они основаны на многочисленных фактах и наблюдениях. Одна из них придает весьма большое значение образованию кристаллических, про-. дуктов. Согласно этой теории (выдвинутой Ле-Шате-лье2), безводные составляющие цемента растворимы в большей степени, чем водные продукты следовательно, должны образоваться пересыщенные растворы, из которых будут кристаллизоваться эти гидраты и, таким образом, постепенно раскристаллизуется весь цемент. Гидраты, выпавшие из насыщенных растворов в виде длинных игольчатых кристаллов, обладают ярко выраженным свойством образовывать сферолитовые агрегаты. Этой кристаллизационной теории полностью отвечает процесс твердения строительного гипса и штукатурки , когда наблюдаются явления пересыщения и процессы кристаллизации. [c.801]

Ле-Шателье , возражая против коллоидной теории, предположил, что коллоидальные фазы в начале схватывания не имеют прямого отношения к процессу твердения. Он развивал гипотезу о кристаллизации из пересыщенных растворов и образовании войлока из игольчатых кристаллов, который сообщает механическую прочность продуктам гидратации. Кюль также считал, что образование коллоидов в начале твердения лишь промежуточный процесс постепенно они переходят в кристаллическое состояние. Кюль объяснил также замедляющее действие добавок гипса на процесс схватывания цемента. С другой стороны, Глазенап наблюдал цементы, которые сохранялись в коллоидном состоянии по прошествии многих лет и такие, которые при твердении превращались в кристаллические смеси за относительно короткий срок. [c.805]

В запаянной трубке нагревают 7 г природной L-глутаминовой кислоты и 7 мл воды до 130° и выдерживают при этой температуре 6—8 ч. Лучше всего трубку или ампулу поместить в автоклав. После охлаждения окрашенной в желтый цвет раствор переносят в колбочку и упаривают в вакууме до образования масла. Масло перемешивают шпателем до превращения его в твердую кристаллическую массу. Размельченный продукт растворяют в кипящем диоксане и отфильтровывают труднорастворимый рацемат. Из фильтрата при охлаждении выпадает желтоватый осадок L-пирролидонкарбоновой кислоты так как кислота легко образует пересыщенный раствор, рекомендуется его перемешивать стеклянной палочкой. Выход около [c.230]

Когда разложение минерала растворителем сопровол сдается пересыщением раствора продуктом реакции, последний кристаллизуется на поверхности зерен растворяющегося вещества, покрывая их кристаллической коркой. Эта корка затрудняет [c.41]

Можно сделать предположение, что для каждых конкретных условий существует оптимальное количество затравки (для кристаллов данного размера), позволяющее получать наиболее крупнокристалический продукт. Уменьшение количества затравки снизит величину кристаллической поверхности в растворе настолько, что ее может оказаться недостаточно для снятия всего пересыщения. Это приведет к образованию новых зародышей и уменьшению среднего размера зерна в продукте. Такой же результат будет получен и при увеличении количества вводимых затравочных кристаллов. [c.123]

Влияние температуры, концентрации реагентов и скорости их смешения па кинетику кристаллизации носит сложный характер. Действительно, с одной стороны, увеличение температуры благоприятно сказывается на гранулометрическом составе кристаллического продукта в результате снижения скорости зародыше-образоваи я, а с другой, оно в конечном итоге приводит к замедлению [оста кристаллов, что в данном случае нежелательно. Отметим также, что с увеличением Т ускоряется процесс образования пересыщенного раствора, что может привести к образованию более высоких пересыщений. Напомним, что предельное пересыщение в известной мере зависит от скорости взаимодействия реагентов, если Лс создается химическим путем, или от скорости охлаждения при термическом способе создания пересыщений. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология