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" -> 27

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 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 126 >> Следующая


Более поздними исследованиями установлено, что образованию зародышей способствует не только энергичное перемешивание [66—68] или сотрясение [69], но даже сравнительно слабое движение пересыщенного раствора [13, 70] или переохлажденной жидкости [5, 71].

Многочисленными экспериментальными работами было также установлено, что при кристаллизации растворов и расплавов в звуковом [72] и ультразвуковом полях [73—80] скорость образования зародышей увеличивается в сотни и тысячи раз, а с повышением интенсивности колебаний уменьшается степень пересыщения, необходимая для начала кристаллизации [81].

В настоящее время нет общепризнанной теории, объясняющей влияние движения среды на образование зародышей. Соображения о том, что при механическом воздействии пересыщенному раствору передается такое количество избыточной энергии, которое необходимо для образования новой фазы [82], мало что разъясняют. Действительно, хорошо известный факт зарождения кристаллов в спокойной среде говорит прежде всего о флук-туативном перераспределении энергии в отдельных участках среды, а не о той или иной ее общей величине, подведенной к раствору.

Также мало убедительны предположения [43, 81] о том, что при перемешивании большой размах приобретают флуктуации концентрации, температуры, плотности в микроучастках среды, в результате чего ускоряется образование устойчивых кристаллических зародышей. В самом деле, трудно представить, что таким сравнительно грубым приемом, как перемешивание или встряхивание, можно воздействовать на движения молекулярного порядка.

Специально проведенное нами исследование [30, 31] позволяет выдвинуть наиболее убедительное, на наш взгляд, объяснение, исходя из представления о пересыщенных растворах как о микрогетерогенных системах. В таких системах даже при слабом движении среды неустойчивые субмикрозародыши могут получить скорости, инерционно отличные от скорости окружающего раствора, и тем самым ускорить свой рост до размеров устойчивых зародышей. Это ускорение роста может идти и за счет столкновений микрозародышей друг с другом, и за счет выхода (выброса) микрозародышей из обедненных и нагретых

их образованием участков материнской среды в более богатые и холодные участки.

Предложенное нами объяснение позднее было подтверждено в работах о влиянии движения среды на конденсацию пара [83] и кристаллизацию расплава [84]. Исследование по конденсации пара особенно показательно тем, что в этом случае исключается роль движения как разрушающая какие-либо связи внутри среды (которые можно было бы предполагать в расплавах и растворах).

Рассмотренный выше «механический фактор» имеет особо большое значение в практике массовой кристаллизации не только потому, что в большинстве промышленных аппаратов процесс осуществляется при движении раствора, но также и потому, что этот фактор является одним из немногих, при помощи которых можно легко изменять качество получаемого продукта.

Влияние готовой кристаллической поверхности

В технике массовой кристаллизации этому фактору уделяют сравнительно мало внимания, а между тем он оказывает большое влияние на скорость образования зародышей.

Это явление было отмечено Т. Е. Ловицем [85], указавшим еще в 1798 г., что внесение в пересыщенный раствор кристаллика того же вещества приводит к немедленной кристаллизации, в то время как кристаллы других веществ такого влияния не оказывают. Позднее было доказано аналогичное влияние изоморфных веществ.

Особенно сильное воздействие на пересыщенные растворы оказывают кристаллы при своем движении. Так, при выращивании монокристаллов методом вращения затравочного кристалла в пересыщенном растворе наблюдают [48], что увеличение скорости вращения свыше определенного предела вызывает образование большого числа новых зародышей («паразитических» кристаллов), которые возникают в непосредственной близости от поверхности растущего кристалла, и в дальнейшем их образование протекает лавинообразно, захватывая весь объем раствора. Хорошо известен факт [86, 87], когда падающий в пересыщенном растворе одиночный кристалл оставляет за собой след в виде мельчайших кристалликов, напоминая при этом движение кометы.

Такое воздействие кристаллов нельзя объяснить только механическим движением раствора (см. предыдущий раздел). В самом деле, Фишер, например, показал [7], что при интенсивном перемешивании растворы с определенной степенью пересыщения могут сохраняться без кристаллизации в течение

1—3 ч, в то время как добавление 10—15 мелких кристалликов соли вызывает немедленную кристаллизацию в растворах даже при значительно меньшем пересыщении. Введение же вместо затравочных кристаллов кварцевого песка уже не оказывает влияния на скорость выделения соли.

Интересные опыты были проведены Пауэрсом [88] с растворами сахарозы, способными к сильному пересыщению. Вращая кристалл сахарозы с большой скоростью, автору удалось вызвать образование кристаллических зародышей практически в насыщенном растворе; при вращении же модели кристалла из стекла тот же эффект был получен им лишь при степени пересыщения раствора, равном 1,2. Аналогичные результаты были получены позднее другими авторами [89] при выращивании монокристаллов (NH4)H2PO4 и K4Fe(CN)6-SH2O1 т. е. при замене вращающегося кристалла его моделью из плексигласа для образования «паразитических» кристаллов требуется значительно большая степень пересыщения раствора.
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама