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
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Матусевич Л.Н. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 26

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 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 126 >> Следующая


Поскольку уравнение (9) представляет сложную экспоненциальную зависимость величины / от большого числа факторов, некоторые авторы [51, 52] предлагают заменить его в практически важных пределах изменения пересыщения более простым выражением:

/ = /С"(С-С0)т

где К" и т — постоянные, зависящие от физико-химических свойств растворенного вещества и растворителя. Последнее уравнение более наглядно выражает зависимость скорости образования кристаллических зародышей от основного фактора — пересыщения раствора. По имеющимся опытным данным величина т в этом уравнении равна 3,5—4,0.

Влияние температуры

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].

Можно предположить, что повышение температуры увеличивает скорость образования кристаллических зародышей не только вследствие уменьшения их критического размера [см. уравнение (4)], но также, по-видимому, и в результате уменьшения гидратации ионов [7, 57], что облегчает их объединение в зародыш. Косвенным доказательством тому служит уменьшение содержания кристаллогидратной воды в составе выделяющейся соли по мере повышения температуры кристаллизации.

Возможно также, что с повышением температуры снижается поверхностное натяжение а между раствором и образующимся зародышем, а следовательно, уменьшается и работа, необходимая для его образования.

Влипиие растворимых примесей

Примеси, присутствующие в растворе, могут оказывать различное влияние на скорость образования центров кристаллизации: одни из них резко повышают ее, другие, наоборот, способствуют ее уменьшению.

Так, при введении в раствор бикарбоната натрия таких добавок, как NaCl, NaNO3 и Na2SO4, существенно сокращается индукционный период кристаллизации NaHCO3 [17]. Подобное же влияние оказывают небольшие количества Na2SO4, добавляемые в растворы Na2C2O4, а также примеси NaNO3, Na2CO3 и др. при кристаллизации пикриновокислого натрия [7]. Кристаллизация сиропа ксилозы значительно ускоряется при добавлении в раствор 0,5%-ного уксуснокислого или муравьинокислого кальция [58].

Можно предположить, что добавляемые в раствор соли гид-ратируются и снижают тем самым степень гидратации основ-

ного вещества, а следовательно, и устойчивость пересыщенных растворов.

С другой стороны, есть примеры прямо противоположного действия примесей. Так, в тщательно проведенном исследовании Неельс [59] показал, что ионы Pb2+, Na+ и SO;-, Na+ и Mg2+ присутствующие в растворах хлористого калия, значительно уменьшают скорость образования кристаллических зародышей. Полученный результат автор объясняет тем, что возникновение зародышей усложняется образованием смешанных кристаллов и двойных солей.

Особенно большую устойчивость пересыщенных растворов обусловливают добавки поверхностно-активных веществ. Например, введение в растворы PbCl2 от 0,5 до 2% декстрина препятствует кристаллизации, даже если раствор имеет 100— 150%-ное пересыщение [60]. Добавление в растворы PbI2 агар-агара позволяет сохранять эти растворы без кристаллизации даже при 300%-ном пересыщении. Краситель конго красный (цветовой индекс № 370) затрудняет кристаллизацию углекислого кальция [61].

Большинство авторов [62, 63] считает, что действие поверхностно-активных примесей связано с их адсорбцией на поверхности субмикрозародышей, препятствующей дальнейшему росту зародышей. Возможно также, что поверхностно-активные вещества изменяют величину поверхностного натяжения а между раствором и поверхностью зародыша, увеличивая работу образования зародыша.

Впипние перемешивании раствора

Приведенное выше теоретическое уравнение (9) включает в себя далеко не все факторы, которые, как показывает практика, могут оказывать влияние на скорость образования зародышей. К таким факторам относятся прежде всего интенсивность перемешивания раствора и другие механические воздействия, присутствие в растворе готовой кристаллической поверхности и т. д.

Размешивание, встряхивание и другие механические воздействия, а также ультразвуковые колебания резко увеличивают скорость образования кристаллических зародышей в пересыщенных растворах или в переохлажденных жидкостях.

Впервые на это явление, по-видимому, указал Благден в 1788 г., наблюдавший, что трение воска о стенки сосуда под водой, сопровождаемое соответствующим звуком, является лучшим средством вызвать кристаллизацию переохлажденной воды. Д. К- Чернов [45, 64] впервые отметил влияние, оказываемое движением жидкого металла на получение мелкокристаллической структуры слитка.

Наиболее обобщающими в области пересыщенных растворов можно считать работы Майерса с сотр. [12—14] и ряда других авторов [15, 65]. Ими было показано, что пересыщение, при котором начинается кристаллизация, тем меньше, чем энергичнее механическое воздействие на раствор (интенсивность встряхивания; сила удара закаленного стержня по стальной пластинке, помещенной в раствор, и т. д.).
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама