Примеси на образование зародышей

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]

Рассчитайте энергию Гиббса образования зародыша критического размера в пересыш,енном растворе кремниевой кислоты, полученной из водного раствора силиката натрия с помощью ионного обмена. Поверхностное натяжение на границе кремнезема с водой примите равным 45 мДж/м . Коэффициент пересыщения раствора равен 3. Плогность частиц 1,8 г/см . [c.182]

Скорость роста кристалла будет определяться следующими факторами 1) скоростью образования зародышей кристаллизации и 2) скоростью отвода тепла от фронта кристаллизации так, чтобы температура в нем не превышала температуры плавления растущего центра кристаллизации. Практически в любом расплаве присутствуют примеси, которые влияют на скорость роста и чистоту кристалла. Реальные процессы кристаллизации всегда связаны с относительно большими скоростями роста так, что равновесие между расплавом и растущим кристаллом не успевает устанавливаться, т. е. оттесняемая от фронта кристаллизации в расплав примесь (при < 1) не успевает равномерно распределяться по всему объему жидкости, и концентрация примеси у границы раздела возрастает (рис. 47). Таким образом, кристалл растет из слоя расплава, обогащенного примесью, причем это обогаще- [c.84]

Распад, идущий без образования зародышей.— Прим. перев. [c.269]

Образование зародышей на посторонних адсорбированных частицах или поверхностных дефектах структуры кристалла может происходить при существенно меньших пересыщениях. — Прим. ред. [c.116]

Одной из особенностей систем полупроводник — примесь является высокая теплота растворения примесных элементов в полупроводниковых материалах (парциальная мольная теплота растворения многих примесей в германии и в кремнии составляет около 25 000 кал/моль). Поэтому в уравнении изменения свободной энергии, соответствующем образованию зародышей новой фазы, [c.376]

Влияние поверхности твердой фазы может быть обусловлено различными причинами. Если примесь далека по своему строению и составу от кристаллизующегося вещества, действие ее на скорость зародышеобразования может заключаться в предварительной адсорбции веществ из раствора с последующим образованием зародышей новой фазы в адсорбционном слое. Далее в процессе приготовления пересыщенного раствора твердые частицы кристаллизующегося вещества могут сохраниться в трещинах или других дефектах поверхности примеси, тогда они становятся готовыми центрами кристаллизации. То же относится к дефектам поверхности кристаллизатора. Это наиболее простой случай. [c.53]

Значительный интерес для понимания деталей механизма непрерывной сорбции представляет информация о коэффициентах диффузии веществ, ответственных за кинетику процесса фазового распада, и, вероятно, образования зародышей частиц дисперсной фазы. С этой целью можно воспользоваться уравнением (6.22), определяя экспериментально, как показано на рис.6.21, кр и У кр. Оказалось, что найденные таким образом 0< Ви о (табл. 6.5), но близки к О, рассчитанным по кинетике набухания и нарастания мутности (6.20). Это означает, что ответственным за процессы образования, роста и коалесценции частиц дисперсных фаз в системе гидрофобный полимер — примесь — вода является не трансляционная диффузия молекул воды, а миграция примесей или функциональных добавок, входящих в состав полимерных материалов. Если воспользоваться зависимостью (3.7), связывающей коэффициент диффузии низкомолекулярных веществ в эластомерах с их молекулярной массой, можно показать, что ММ примесей 200—250. [c.247]

Примем (как это делали авторы работы [10]), что рост правильного кубо-октаэдра происходит путем образования зародышей на гранях (100) или (111) с последующим ростом у центров Вб, образующихся при этом, пока эти плоскости не окажутся максимально покрытыми, затем будут заполнены места на ребрах и в вершинах, и образуется новый правильный кубо-октаэдр. Таким образом, нет необходимости рассматривать пустые места. Следовательно, локализации атомов (которые могут составлять адсорбционные центры), имеющиеся дополнительно в незавершенных кубо-октаэдрах, следующие [c.254]

Рассмотрим подробнее фазообразование на поверхности раздела. В этом случае для гетерогенного зародышеобразования выполняется соотношение (5.27). Для простоты примем, что исходные фазы сильно различаются по упругим свойствам (геометрию образования зародыша при этом иллюстрирует рис. 5.3) и образующийся зародыш изотропен (способ перехода к анизотропному зародышу описан выше). Для рассматриваемого случая можно записать [c.190]

При кристаллизации из газовой фазы рост поверхностей низких индексов контролируется двухмерным зарождением монослоев [5]. Поэтому примем, что самой медленной стадией является образование двухмерных критических зародышей графита. [c.31]

Примем р, = 12 МПа, рд, = 100 кг/м , S, = 3,54 10 Н/м, М =АА кг/ кмоль, р,= 700 кг/м , Т, = 293 К. Изменения температуры Т, давления р, давления насыщения р коэффициента поверхностного натяжения 2, пересыщения s, объема зародышей и интенсивности образования жидкой фазы I представлены в табл. 16.4. Значение параметра 2ср,7 ,/м =500. [c.421]

Эта кривая разделяет поле диаграммы с, Т на область ненасыщенных растворов I и область пересыщенных растворов, которую, в свою очередь, целесообразно разбить на две части метастабильную и лабильную. Образование метастабильной области II связано с энергетическими затратами на появление зародыша кристалла критического размера. Зона III — область лабильных растворов, которые неустойчивы, поскольку сильно пересыщены. Поэтому в них легко образуются зародыши новой фазы за счет спонтанных флуктуаций концентрации целевого вещества. В метастабильном состоянии (область II) растворы относительно устойчивы, и самопроизвольная кристаллизация не происходит. Однако кристаллизацию можно стимулировать, если ввести в раствор затравки — кристаллики растворенного вещества или даже кристаллы другого вещества (примесь), которые явятся центрами зарождения новой фазы (см. 17.2.2). [c.30]

В сущности, зародыши представляют собой типичные гетерофазные флуктуации однако, из-за цепного характера полимерных молекул и высокой вязкости среды (расплава), время их жизни может на несколько порядков превосходить время жизни гетерофазных флуктуаций в низкомолекулярных системах. Поэтому их легко наблюдать. По-видимому, даже при развитии жидкокристаллической фазы в растворах некоторых спиральных макромолекул образованию трехмерного порядка предшествует появление жидких сферолитов , которые можно трактовать как гигантские гетерофазные флуктуации. — Прим. редактора]. [c.238]

Перегрев кристаллов возможен не только в образцах с очень силь-э растянутыми проходными молекулами, но также в том случае, ког-а макромолекулы имеют на поверхности кристалла особую конформа- 4ю, приводящую к уменьшению энтропии плавления. Типичные приме-ы такого снижения энтропии были рассмотрены ранее при обсуждении труктуры зародышей типа бахромчатой мицеллы (разд. 5.1.2.1, ис. 5.12) и структуры поверхностей кристаллов, образованных боль-шми выступающими петлями макромолекул (разд. 5.1.2.2, рис. 5.15). [c.309]

Автор немного упрощает вопрос. При наличии затравки (т. е. кристаллика того вещества, которое находится в растворе) пересыщенные растворы не образуются. Таким образом, низкая симметрия иона затрудняет образование кристаллического зародыша, а не дальнейшую кристаллизацию. — Прим. перев. [c.56]

При кристаллизации в метастабильной области пересыщения в отсутствие принудительного образования кристаллических зародышей процесс обычно развивается циклично. По мере роста кристаллов их удельная и общая поверхность уменьшается, пересыщение постепенно повышается и, достигнув максимально допустимого значения, резко падает с образованием большого числа центров кристаллизации, обладающих развитой поверхностью. После этого снова начинается рост кристаллов и процесс повторяется. (Прим. пер.) [c.59]

Для условий формования вискозной кордной нити /г = 1. Это означает образование стержневидных структурных элементов (фибрилл) из мгновенно образующихся зародышей. — Прим. ред. [c.215]

Пусть Vu — объем исходного раствора. Согласно нашим представлениям в этом объеме ко времени уже образовалось некоторое количество частиц каждая из них окружена диффу-.чионным двориком, размер которого зависит от возраста частицы. В действительности вероятность образования зародышей в таком дворике неуклонно снижается по направлению к середине. Вместо этого мы примем, что переход от исходной концентрации к нулевой происходит скачком при определенном радиусе. Такое упрощение не вызовет сомнений ввиду действительной резкости границы метастабильности. Обозначим через Уц ., объем остающегося еще ко времени О раствора, где возможно образование зародышей. Он получается в результате вычитания из Fio — объегиа раствора в сферических областях, окружающих образовавшиеся частицы, в которых образования зародышей уже не происходит. По аналогии с определением, данным в случае расплавов, для образовавшегося ко времени t суммарного объема [c.193]

Из приведенных зависимостей видно, что оба выражения имеют максимум при определенном значении Т, Поскольку в выражение (14.1.1.6) АТ входит в степени 2, то максимум для должен быть сдвинут в область более низких температур. Для специально поставленных опытов закономерности процесса кристаллизации, предсказываемые теорией, подтверждаются на трифе-нилхлорсилане (см. рис. 14.1.1.4). К сожалению, для большинства веществ расчет V, и Vg дает только качественное согласие с экспериментом, что связано с неопределенностью значений коэффициентов и энергий акгивации, входящих в выражения (14.1.1.6) и (14.1.1.7). В действительности характер поведения многих веществ на стадии кристаллизации очень различается. Большое влияние на образование зародышей и рост кристаллов оказывают примеси. Присутствие механических примесей в виде мельчайших (микронных или субмикронных) взвешенных частиц в расплаве может сдвинуть процесс кристаллообразования в сторону меньшего переохлаждения. Последнее объясняется в [78] тем, что работа образования зародышей на готовой поверхности раздела меньше, чем работа образования в гомогенном объеме расплава. В то же время механизм образования зародышей в присутствии растворимых примесей совершенно иной. Растворенные примеси препятствуют возникновению зародышей, поскольку основное вещество в данном случае стремится оттеснить молекулы примеси и на границе зародыша их концентрация возрастает, что и требует уже большей величины переохлаждения. Различное влияние примесь оказывает и на скорость роста кристаллов. Присутствие примеси в расплаве, как правило, приводит к снижению скорости роста за счет возникновения дополнительного препятствия [81, 82]. Иногда она оказывает катализирующее действие [83] за счет дополнительного увеличения удельной поверхности растущего кристалла или за счет возникновения концентращюнного переохлаждения вблизи его поверхности. [c.304]

В работах Булевского, Каишева и их сотрудников по электрокристаллизации серебра было впервые зафиксировано образование зародышей моно-атомной высоты, из данных по зарождению и спиральному росту получены значения линейной энергии ступеней [321 ], а в последнее время определены кинетические коэффициенты кристаллизации показано, что для использованных концентрированных водных растворов AgNOз решающую роль играет не поверхностная или объемная диффузия, а акты присоединения частиц серебра к ступеням. — Прим. ред. [c.466]

Если расплав охлаждается достаточно людленно, то примесь, оттесняемая растущей гранью, успевает путем диффузии отводиться от границы раздела фаз в глубь расплава. При этом, если расплав охлаждается с одной стороны, то примесь накопляется в той части расплава, которая кристаллизуется последней. При образовании зародышей во всем объеме расплава примесь накопляется между кристаллами. [c.75]

Еще одна теория коэффициента распределения, основанная на представлении о слоевом росте, предложена Трейнором с сотрудниками [9]. Предполагается, что каждый новый слой, раз возникнув, далее растет очень быстро (со скоростью Vs). В этих условиях скорость образования зародышей определяет скорость возникновения новых слоев, а следовательно, и фактическую скорость роста (v) кристалла. А. А. Чернов, так же как Холл и Термонд, принимает во внимание скорость процессов переноса между кристаллом и расплавом в направлении, перпендикулярном поверхности раздела кристалл — расплав. Трейнор и сотрудники рассматривают эффекты Бартона —Прима — Слихтера в жидкости на фронте растущего слоя, т. е. в направлении, параллельном основной поверхности раздела, что приводит к выражению [c.16]

Наиб, общий метод исследования Т.— ЯМР спектроскопия примеи. также ЭПР и фотоэлектронную спектроскопию. В. И. Минкин. ТОПОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. протекают с участием твердых в-в и локализованы на пов-сти раздела тв. фаз реагента и продукта. В Т. р. могут участвовать только твердые в-ва (см. Реакции в твердых телах), а часто, помимо них, также газы и жидкости. Специфика Т. р. в ряду Др. гетерогенных процессов обусловлена тем, что пов-сть раздела фаз возникает в результате самой р-ции и изменяется во времени, поэтому Т. р. обычгю протекают нестационарно. Р-ции характеризуются наличием индукц. периода, за Время к-рого претерпевают превращения наиб, реакционноспособные частицы на пов-сти (или в объеме) тв. реагента в области дефектов (напр., дислокаций) затем образуются зародыши (ядра) тв, фазы продукта и возникает пов-сть раздела тв. фаз. В дальнейшем протекание Т. р. Приводит к росту ядер, их перекрыванию и слиянию с образованием сплошного слоя ТВ. продукта. При этом пов-сть раздела тв. фаз и наблюдаемая скорость р-ции проходят через максимум. [c.585]

Тильманс предполагал, что действие примесных ионов сводится к увеличению скорости ориентации зародышей, что по идее должно приводить к образованию более упорядоченных структур. Важно подчеркнуть, что под действием электрических полей ионов имелось в виду влияние силовых полей в адсорбционном слое на границе раздела фаз. Это положение подтвердилось аддитивным влиянием различных примесей. Одна примесь полностью или частично могла заменить по своему действию другую. Установление такой закономерности позволило предположить, что на огранку кристаллов действует один и тот же фактор, связанный со строением электронной оболочки и присущий ионам всех металлов. [c.111]

Явление направленного структурообразования (капилляры, осевой мальтийский крест, ритмичные структуры) характерно не только для полиэлектролитов, но и для растворов других полимеров, например полиакрилонитрила, полисульфамидов и др. В связи с этим необходимо более универсальное объяснение, чем коагуляция посредством противоионов. Такое объяснение можно дать с точки зрения общих кинетических закономерностей фазовых переходов. На границе соприкосновения осадителя и раствора полимера образуется большое число зародышей, на которых начинается рост твердой фазы в виде капилляров. Если граница соприкосновения имеет форму цилиндрической или сферической поверхности, то образующийся гель обладает радиальной симметрией и в поляризованном свете обнаруживает явление мальтийского креста. При отставании диффузионных процессов (они протекают пропорционально корню квадратному из времени) от процесса осаждения (протекает пропорционально времени) наблюдается образование ритмичных структур. — Прим. ред. [c.278]