Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Матусевич Л.Н. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 22

Кристаллизация из растворов в химической промышленности - Матусевич Л.Н.

Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности — М. «Химия», 1968. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): kristallizatia-rastvorov.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 126 >> Следующая


Итак, на механизм образования зародышей пока нет единой точки зрения. Однако нам думается, что наиболее реальным следует считать предположение о возможном образовании зародышей за счет срастания определенных кристаллических образований— блоков того или иного размера (одно- и двухмерных зародышей по терминологии Странского). Действительно, поскольку пересыщенные растворы являются гетерогенными системами, всегда возможен не только молекулярный обмен между неустойчивыми кристаллическими образованиями и раствором, но возможны также и встреча и срастание между собой таких блоков за счет их броуновского движения, взаимного притяжения и ориентации. Рассуждение о возможности существования и наличии таких ориентирующих сил не представляется чем-то новым. Это положение для кристаллизации расплавов было высказано еще Д. К. Черновым [45] и до сих пор остается одним из основных в теории кристаллизации металлов [46, 47] и растворов [48].

Кроме того, согласно молекулярно-кинетической теории Странского и Каишева вероятность присоединения одной молекулы (или иона) к субмикрозародышу (не достигшему еще величины равновесного зародыша) равна вероятности отрыва одной молекулы с его поверхности, поэтому трудно предположить, что молекулярно-диффузионным путем такие субмикроскопические образования смогут дорасти до величины равновесных кристаллических зародышей. Наиболее вероятным на первых этапах роста представляется именно «блоковый» механизм образования устойчивых зародышей, т. е. за счет срастания квазикристаллических образований. Действительно, при столкновении и сращивании хотя бы двух, но достаточно крупных блоков может образоваться кристаллическая частица, равная или даже превосходящая по своим размерам величину равновесного зародыша. В условиях пересыщенного раствора она сразу же начинает быстро расти (теперь уже в результате молекулярной диффузии).

Очень вероятно, что первым этапом возникновения устойчивого зародыша является образование гелеподобной частицы кри-

тического (или несколько большего) размера, в которой уже затем происходит упорядочение структуры, характерной для данного вещества.

Несмотря на различный характер схем, предложенных для объяснения разбираемого здесь процесса, все они ясно показывают значение пересыщения (как условия устойчивости зародышей определенного размера и частоты встреч отдельных частиц или блоков) и времени (как условия «накопления» продуктивных встреч) в качестве основных факторов в процессе образования зародышей.

Ниже рассматриваются некоторые другие факторы, оказывающие влияние на устойчивость пересыщенных растворов, а следовательно, на скорость образования кристаллических зародышей.

Влияние физино'химичесних свойств вещества

Способность растворов сохраняться в пересыщенном состоянии без кристаллизации в большой степени определяется химической природой растворенного вещества и, в частности, валентностью ионов, составляющих соль. Многочисленные экспериментальные данные были обобщены еще Вант-Гоффом [49] в эмпирическом правиле: соли тем легче образуют пересыщенные растворы, чем больше произведение валентности составляющих их ионов. Так, соли с одновалентными ионами (например NaCl, KCl, KClO3 и т. д.) могут образовывать растворы лишь с очень небольшим пересыщением. Соли с произведением валентности, равным двум [K2Cr2O7, Pb(NO3)2], характеризуются способностью к образованию растворов с более высокой степенью пересыщения. Еще более устойчивые пересыщенные растворы дают соли с произведением валентности, равным четырем (CdSO4, CaCrO4), и т. д.

Изучая устойчивость пересыщенных растворов в присутствии затравочных кристаллов, В. М. Фишер [7] подтвердил правило Вант-Гоффа на примере кристаллизации 14 солей. Исследование Фишера имеет важное значение для понимания многих явлений процесса массовой кристаллизации, поэтому на нем следует остановиться более подробно..

В пересыщенный раствор соли вносили несколько кристалликов той же соли и при постоянной температуре и интенсивном перемешивании через определенные промежутки времени определяли концентрацию раствора, что позволяло построить для каждого опыта кривую снятия пересыщения во времени. В результате опытов было установлено, что растворы одновалентных солей после прибавления затравочных кристаллов очень быстро снижают свое пересыщение, независимо от его начальной величины (рис. 37, а). После внесения затравочных кристаллов

U

\ \

Время Ґ

Время ?

Рис. 37. Изменение пересыщения П с течением времени T для растворов одновалентных (а) и двухвалентных (б) солей.

в растворы солей, произведение валентности которых больше единицы, пересыщение в течение определенного промежутка времени не изменяется, и лишь затем начинается очень быстрая кристаллизация с образованием большого количества вновь выпадающих кристаллов. Снижение начального пересыщения растворов этих солей приводит к тому, что индукционный период кристаллизации у них непрерывно увеличивается и, наконец, при некотором определенном для данной соли пересыщении уже не происходит быстрого его снижения, и кривая переходит в прямую, слегка наклоненную к оси абсцисс (рис. 37,6).
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама