Кристаллизация период образования зародышей

Процесс кристаллизации протекает значительно медленнее, чем процесс растворения кристаллов. Он разделяется на два периода — период образования зародышей и период роста кристаллов. Если скорость образования зародышей значительно больше скорости роста, то получается большое количество мелких кристаллов. Если же скорость роста кристаллов превышает скорость образования зародышей, — получается меньшее количество крупных кристаллов. Поэтому, изменяя условия, влияющие на скорость образования зародышей и на скорость роста кристаллов, можно иногда регулировать размеры и форму кристаллов. [c.42]

Процесс кристаллизации протекает значительно медленнее, чем процесс растворения кристаллов. Он разделяется на два периода — образования зародышей и период роста кристаллов. Если скорость образования зародышей значительно больше скорости роста, то получается большое количество мелких кристаллов. Если же скорость роста кристаллов превышает скорость образования зародышей, — получается меньшее коли- [c.44]

Процесс кристаллизации состоит из периодов образования зародышей и роста кристаллов протекает он значительно медленнее, чем процесс растворения кристаллов. В случае, когда скорость образования зародышей выше скорости роста их, получается большое количество мелких кристаллов. Если же скорость роста кристаллов больше скорости образования зародышей, то получаются крупные кристаллы. [c.190]

Особенно важное значение имеет скорость охлаждения раствора в период начала его кристаллизации. В этот период особенно требуется замедление охлаждения, чтобы образование зародышей было наименьшим. В последующей же стадии кристаллизации, когда уже образуется достаточно большая поверхность кристаллов, на которой дальнейшее выделение твердой фазы сможет идти с достаточной скоростью, тогда некоторое повышение скорости охлаждения может оказаться допустимым, поскольку оно не будет вызывать образования новых кристаллических зародышей и обусловливать измельчение кристаллической структуры. [c.114]

Образование зародышей. Зародыши, или центры кристаллизации, образуются в пересыщенных или переохлажденных растворах самопроизвольно. По современным воззрениям, зародыши возникают за счет образования ассоциаций частиц при столкновении в растворе отдельных ионов (молекул) растворенного вещества и постепенно достигают субмикроскопических размеров. Зародыши находятся в подвижном равновесии с раствором и видимой кристаллизации не происходит. Такой скрытый период начала кристаллизации называют индукционным. [c.634]

Образование зародышей в пересыщенных растворах происходит самопроизвольно, Зародыши возникают благодаря созданию ассоциаций при столкновении молекул в растворе. Они находятся в подвижном равновесии с раствором и видимой кристаллизации не происходит. Этот период называют индукционным. [c.345]

Может быть рассмотрена и другая модель зародышей, в основе которой лежит наблюдаемый при кристаллизации из разбавленных растворов пластинчатый монокристалл или ламеллярная структура блочных кристаллических гомополимеров. Принимается, что зародыш состоит из абсолютно регулярно сложенных полимерных цепей [51]. Никаких ограничений или условий относительно расположения концов молекулы не вводится. Поэтому из предшествующего анализа сразу следует, что эта модель совпадает с асимметрично организованным набором свободных мономерных звеньев, а цепной характер макромолекулы снова никак не проявляется. Неудивительно, что, как и выше, свободная энергия образования зародыша задается соотношением (200), а критические параметры системы соотношениями (201), (202) и (203). Период складывания (в ядре) может быть отождествлен с в то время как р соответствует числу кристаллических последовательностей, проходящих через поперечное сечение. [c.245]

Как было показано в работе Лиза и др. [40], нри проведении полимеризации в среде хлористого метилена во время индукционного периода реакции образуются центры кристаллизации, подобные описанным выше, однако категорический вывод этих исследователей о том, что индукционный период обусловлен процессом образования зародышей кристаллизации, представляется недостаточно обоснованным. [c.288]

При введении в раствор петролатума н-алканов с четным числом атомов углерода в молекуле в начальный период охлаждения происходит раздельная кристаллизация этих модификаторов и твердых углеводородов петролатума. Последние кристаллизуются в орторомбической форме, а н-алканы при температурах ниже температуры полиморфного перехода образуют кристаллы триклинной модификации. В связи с невозможностью образования твердых растворов н-алканы с четным числом атомов, вводимые в насыщенный раствор, т.е. в систему, готовую кристаллизоваться, нарушают ее равновесие и инициируют процесс кристаллизации, образуя крупные зародыши кристаллов. На этих центрах при дальнейшем охлаждении системы происходит кристаллизация твердых углеводородов петролатумов. В результате скорость фильтрования растет, однако рост имеет место только при определенных концентрациях вводимых н-алканов, которые зависят от длины их цепи (см. рис. 3.15). [c.133]

Инкубационный период наблюдается при любой степени пересыщения исходного раствора он обусловлен затруднениями в образовании центров кристаллизации. Установлено, что в реальных условиях центры кристаллизации образуются, как правило, в результате осаждения растворенного вещества на чужеродных примесях, присутствующих в этих растворах. Скорость образования зародышей увеличивается с ростом пересыщения, повышением температуры и уменьшением поверхностного натяжения. Длительность инкубационного периода зависит от состава исходного раствора (сточной воды), интенсивности перемешивания, температуры, воздействия внешних электрического и магнитного полей [21]. При перемешивании скорость зародышеобразования возрастает. [c.9]

Чепелевецкий M. Л. Скрытые периоды кристаллизации и уравнение скорости образования зародышей кристаллов.— Ж. физ. химии , 1939, т. 13, N 5, с. 561—571. [c.120]

Иная ситуация возникает в случае термических зародышей, т.е. зародышей, появляющихся статистически во времени и в пространстве. В этом случае для расчета необходимо знать скорость образования зародышей I. При обсуждении первичного зародышеобразования (разд. 5.1.5) был сделан вывод, что процесс термического образования зародышей кристаллизации часто можно охарактеризовать постоянной, не зависящей от времени скоростью образования зародышей, которая устанавливается после определенного индукционного периода, необходимого для достижения постоянной плотности зародышей. Вывод выражения для двумерного сферолитного роста кристаллов с постоянной скоростью образования зародышей аналогичен только что рассмотренной проблеме дождевых капель. Уравнения (27а) и (28) описывают изменения степени кристалличности. [c.175]

Тамман [13] изучал образование зародышей кристаллизации в нескольких переохлажденных органических расплавах простым, но довольно остроумным методом. Небольшой объем вещества расплавляли в закрытой стеклянной трубке, затем быстро охлаждали, погружая ее в ванну при заданной температуре на определенный период времени. Любые зародыши, образованные за это время, не были видны невооруженным глазом, поэтому их проявляли , нагревая содержимое трубки до некоторой определенной температуры, при которой шел бы рост зародышей кристаллизации. Затем подсчитывали мельчайшие кристаллы. [c.147]

Процесс кристаллизации характеризуется двумя видимыми периодами образованием мельчайших кристаллических зародышей — центров кристаллизации — и их ростом. От скорости протекания процессов в обоих периодах зависят величина и форма кристаллов. Чем больше образуется в начальном периоде кристаллических зародышей, тем больше получится конечных кристаллов и тем меньше будут их размеры, так как определенное количество кристаллической массы распределится на большее число кристаллов. Поэтому для получения крупных кристаллов надо создать в начальном периоде кристаллизации такие условия, при которых число образующихся в растворе кристаллических зародышей не было бы чрезмерно большим. [c.150]

Аналогично при выводе уравнения (4.180) не принималось во внимание влияние теплового эффекта стадии образования зародышей на возможное повышение температуры раствора в местах возникновения центров кристаллизации. Но локальное повышение температуры должно, в свою очередь, вызывать локальное увеличение растворимости, приводящее к уменьшению вероятности образования зародышей, в результате чего следует ожидать, что кристаллизация вещества из раствора в течение некоторого начального периода времени или вообще не будет происходить, или скорость ее в этот период времени будет очень мала. Действительно, существование такого индукционного периода при кристаллизации веществ наблюдалось в многочисленных опытах [341], в которых было установлено, что на его длительность, помимо природы растворенного вещества, оказывают влияние природа содержащихся в растворе примесей других веществ, а также условия процесса. [c.257]

Более подробно влияние продолжительности старения геля на длительность кристаллизации и размеры получающихся кристаллов было исследовано в [70, 75]. Из приведенных в [70] данных видно, что с увеличением продолжительности старения максимальные размеры кристаллов и продолжительность кристаллизации умень-щаются симбатно. Результаты, полученные в [75], показывают, что увеличение длительности выдерживания геля перед кристаллизацией в комнатных условиях приводит не только к уменьшению среднего или максимального размера кристаллов, но и значительно сужает пределы их дисперсии по размерам (рис. 1.15). Вместе с этим сокращается и продолжительность самого процесса кристаллизации. Данные рис. 1.15 подтверждают ранее сделанный в [90] вывод о том, что образование зародышей кристаллов цеолитов в гелях может происходить уже в процессе старения, т. е. во время выдерживания геля при комнатной температуре до начала его нагревания. Чем больше период старения, тем больше зародышей образуется в геле и тем быстрее кристаллизуется гель при последующем его нагревании. Однако, хотя ЭТОТ вывод и нашел убедительное подтверждение в результатах, приведенных на рис. 1.15, оставалось не- [c.41]

Из уравнения (9) следует, что скорость образования зародышей должна резко возрастать с повышением температуры. Эта теоретически полученная зависимость качественно хорошо подтверждается опытами. Так, экспериментальными работами было показано, что с повышением температуры резко уменьшается индукционный период кристаллизации растворов [20, 53, 54] или же уменьшается пересыщение, необходимое для начала кристаллизации [18, 28, 55, 56]. [c.74]

Твердение строительного гипса идет с выделение.м тепла. Однако повышение температуры твердеющей массы за его счет сравнительно невелико. Период схватывания строительного гипса мал. Обычно он не превышает 5—15 мин. Следовательно, скорее всего, мы имеем дело с кристаллизацией, идущей с коротким индукционным периодом. Это приводит к ряду неудобств при использовании вяжущего вещества. Продлить период схватывания можно, используя примеси различных веществ, замедляющих процесс образования зародышей дигидрата. К числу таких веществ относятся, например, казеин, бура и т. п. [1, с. 40]. [c.303]

Inkubationsperiode f период образования зародыша [центра] (кристаллизации) [c.195]

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]

Задание. Определить индукционный период кристаллизации сопоставить значения к для двух температур кристаллизации, различающихся на 1° наблюдается ли такое изменение констайты скорости при кристаллизации низкомолекулярных веществ Описать морфологию образующихся структур, приняв механизм образования зародышей кристаллизации а) гомогенный, б) гетерогенный. [c.198]

Кристаллизаций идет с достаточной скоростью лишь в пересыщенных растворах. В пересыщенном растворе в перьът-ткубацион-иый-период образуются зародыши кристаллов. Начало и скорость образования зародышей в растворе зависит от степейи пересыщения, природы растворенного вещества и растворителя, наличия нерастворимой твердой фазы, действия электрического поля и других факторов. [c.296]

При кристаллизации полиэтилена из пеперемеишвае-мого ксилольного раствора, особенно при температурах выше 80°, прежде чем появляются первые кристаллы, проходит довольно много времени [9]. Этот индукционный период т, предшествующий процессу с постоянной скоростью образования зародышей, может быть объяснен низкой скоростью диффузии кристаллизующегося материала [10, 11]. Установлено, что иидукционный период может быть заметно уменьшен при перемешивапии. [c.112]

Настоящая книга посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию кинетики начальной стадии образования зародышей в объемных образцах расплавов и растворов веществ, обладающих большой линейной скоростью роста спонтанно возникающих центров твердой фазы. К таким веществам относится большинство элементарных, бинарных и тройных соединений полупроводников и диэлектриков, которые в виде крупных монокристаллов выращиваются не только в лабораториях, но и в широких промышленных масштабах. Процесс образования центров кристаллизации в расплавах указанных веществ обычно разделяется на два этапа индукционный период метастабидьного переохлажденного состояния до возникновения первого центра кристаллизации и период динамической нуклеации, протекающий с большой скоростью в присутствии уже возникшей твердой фазы. Анализ результатов исследования второй стадии значительно затрудняется так как возрастает число факторов и побочных явлений, изме няющих кинетику процесса кристаллизации. Изучение же кинетики начальной стадии требует развития и использования статистических методов исследования и обработки экспериментальных данных, поскольку образование центров кристаллизации, как гомогенное, так и гетерогенное, является случайным процессом во времени и в пространстве. [c.4]

Более сложная ситуация наблюдается при кристаллизации второго типа. В этом случае значительная часть зародышей, вероятно, разрушается при нагревании до Тз, а число новых зародышей, возникающих спорадически во времени, невелико. Возникающие зародыши имеют сложную форму и стимулируют вторичную кристаллизацию. Такой вывод соответствует микроскопическим наблюдениям, показывающим сложность и гетерогенность монокристаллов. В процессе кристаллизации, вызванной образовавшимися зародышами, участвует большая поверхность роста, поэтому скорость кристаллизации (и п) возрастает очень быстро. С другой стороны, при кристаллизации по второму типу зародышеобразова-ние во время инкубационного периода приводит также к кинетическим кривым, характерным для случая самозарождения (при этом значение п уменьшается до 1,0—1,2) и к образованию регулярных относительно одинаковых по размерам монокристаллов. [c.175]

Оптимальный температурный режим процесса карбонизации, обеспечивающий наибольшую скорость поглощения двуокиси углерода, приведен на рис. 6-3. При низких степенях карбонизации скорость поглощения двуокиси углерода определяется скоростью химической реакции между СО. и NH3. В начальный период кристаллизации NaH Og (образование кристаллических зародышей) оптимальная температура поглощения СО2 находится около 50 С. При степени карбонизации /С > 100% фактором, влияющим на скорость поглощения С0.2, является ее парциальное давление над карбонизуемым раствором. [c.82]

Как видно из графика, при степени карбонизации около 100%, когда протекает начальный период кристаллизации ЫаНСОз — образование кристаллических зародышей, оптимальная для скорости поглощения СОг температура—около 50° С, тогда как практически в этой зоне карбонизационной колонны держат температуру 60—68° С из-за требований, предъявляемых к качеству кристаллов. При выходе из колонны степень карбонизации суспензии 185—190%. Согласно рис. 51 при такой степени карбонизации оптимальная температура выходящей суспензии должна быть ниже 20° С. Однако требования, связанные с качеством кристаллов ЫаНСОз, заставляют держать температуру около 25—30° С. Таким образом, главным фактором, определяющим температурный режим по всей высоте колонны, является качество кристаллов бикарбоната натрия. [c.153]

Для получения крупных и однородных кристаллов большое значение имеют периоды образования кристаллических зародышей и дальнейшего роста этих зародышей. Чем больше кристаллических зародышей образуется в начальный период, тем большее число кристаллов получится в конечном результате и тем меньше будут их конечные размеры, так как определенное количество кристаллической массы распределится на большее число кристаллов. В лучшем случае происходит сростание отдельных мельчайших веретенообразных кристаллов в виде снопов или друз . Такие сростки плохо отмываются от маточника и удерживают много влаги. Поэтому для получения, крупных монолитных кристаллов — бочек в начальный период кристаллизации необходимо создать такие условия, при которых число образуюш,ихся зародышей не было бы чрезмерно большим, т. е. скорость кристаллизации была бы невелика. [c.92]

Изучение индукционных периодов позволяет судить ) механизме кристаллизации вообще [15] и дает возможность шчислить такую вел1г ину, как а (поверхностная энергия а границе раздела фаз твердое—жидкое) [5, 23], которую непосредственно измерить пока не удается. Кроме ого, представляет большой интерес сама природа 1Т0Й стадии кристаллизации. Фольмер [10] связывает ее 1 образованием зародышей новой фазы. В других рабо- [c.11]

Индукционные периоды практически наблюдаются npi кристаллизации любых веществ. В зависимости от условий кристаллизации их длительность может K0fle6aTb i в самых широких пределах от долей секунды до несколь ких суток или месяцев. В общем случае во время этш периодов происходит как образование зародышей, Tai и их рост до кристалликов заметных размеров. O hobhoi характеристикой индукционных периодов является посто янство концентрации пересыщенного раствора во времени Последнее обстоятельство обусловило повышенный инте рес к их изучению в связи с возможностью проведени/ на этом этапе количественных расчетов [1—11]. В основу последних были положены общие представления об образо вании новой фазы, развитые Фольмером [12]. В результат была получена зависшюсть [6,7] вида [c.36]

Внутреннее строение рассматриваемых систем, особенно пересыщенных растворов, изучено пока недостаточно. Па основании рентгеноструктурного изучения жидких металлов [71] в последних при температурах, близких к температурам кристаллизации, установлено наличие группировок ближнего порядка, которые являются, по-видимому, основой для зарожде шя центров кристаллизации. Современные структурные представления о растворах электролитов [72] указывают на существование в них квазикристаллической упорядоченности молекул в пределах первых двух-трех координационных сфер. Естественно полагать, что структура пересыщенных растворов отличается от структуры стабильных ненасыщенных растворов, но тем не менее на.иичие ближнего порядка в структуре растворов не вызывает сомнений. Представляется очевидным, что в предкристаллизационный период действие МП стабилизирует молекулярные группировки ближнего порядка, флуктуирующие в объеме исходной фазы, что способствует возникновению центров кристаллизации. Падо полагать, что влияние МП на образование зародышей новой фазы в метастабильных и термодинамически открытых системах связано с процессами, происходящими па уровне сложных гетерофазных образований, где весьма малые энергетические воздействия МП могут вызвать значительные эффекты. [c.77]

Другой подход был использован в теориях Дж. Гофмана [38, 39, 96, 97], Ф. Френка и М. Тоси [98] и Ф. Прайса [99], общим для которых было представление о росте полимерных кристаллов как о существенно кинетическом процессе, контролируемом энергетикой образования зародышей кристаллизации, которые характеризуются размерами а (ширина), b (толщина) и I (период складывания в направлении молекулярной оси), а также значениями свободной поверхностной энергии боковых (сг) и торцевых (ае) граней. Теоретические оценки [38, 39, 100, 101] показывают, что значения Ое для зародышей в виде пучка параллельно ориентированных сегментов соседних молекул [41] должны более чем вдвое превышать Ое для зародыша в регулярной складчатой конформации, и, таким образом, образование последнего является энергетически более выгодным . Свободная энергия AF образования двух граней площадью bd с поверхностной энергией а и двух других граней площадью abo с поверхностной энергией <Те для плоского (двумерного) зародыша объемом aboi может быть выражена уравнением [97] [c.39]

Скорость образования зародышей зависит от пересыщения, температуры, примесей и многого другого. В частности, конечно, существенную роль играет химический состав и особенности кристаллической структуры. Но кроме этого, при сравнении Л/, относящихся к различным веществам, необходимо учитывать связь скорости образования центров кристаллизации с предкристалли-зационным периодом, на протяжении которого идет процесс укрупнения ассоциатов. Скорость зародышеобразования должна относиться к частицам определенного размера и к определенному участку кривой N = [ (/). Здесь, конечно, имеется в виду случай фазового превращения в периодическом процессе. В непрерывном процессе скорость зародышеобразования может быть постоянной. Несколько иначе она выглядит и в присутствии твердой фазы. Особенно в присутствии затравочных кристаллов. [c.43]

Механизм образования центров кристаллизации под влиянием соответствующих солей металлов еще не выяснен, однако установлено, что агенты, вызывающие образование зародышей кристаллов, должны обладать необходимыми молекулярными размерами, стереохимической структурой и полярностью это, по-видимому, обеспечивает более благоприятный режим кристаллизации и более совершенную икроструктуру полимера. Некоторые полимеры при достаточно быстром охлаждении могут быть получены в аморфном состоянии, например изотактический полистирол, полиэтилентерефталат и др., однако полиэтилен нельзя получить полностью в аморфном состоянии. Это, по-видимому, связано с высокой симметрией молекул, а также малой величиной периода идентичности (табл. 11). Полипропилен имеет больший период идентичности, и поэтому он может получаться с менее совершенной смектической структурой. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология