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" -> 32

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 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 126 >> Следующая


Коссель, а затем Странский впервые подошли к рассмотрению процесса роста кристаллов не из термодинамических соотношений, а с точки зрения молекулярно-кинетических представлений. Рассчитывая энергию, выделяющуюся при осаждении ионов (или молекул) на растущем кристалле, Коссель установил, что вероятность присоединения ионов (или молекул) к различным участкам грани неодинакова. К этому же выводу приходят Странский и Каишев, которые, используя понятие о средней работе отрыва частиц от поверхности, дают подробную картину процесса молекулярного роста кристаллов. Статистическим и кинетическим путем они определяют условия равновесия двухмерных зародышей и получают уточненное уравнение линейной скорости роста кристалла

A = K2ToW kT где г„— характерный параметр кристаллической решетки;

An

« кт —множитель, учитывающий вероятность присоединения нового ряда к периферии двухмерного зародыша (Aa7- работа образования одномерного зародыша длиной а2).

і Механизм роста кристаллов по Странскому можно представить следующим образом. Вблизи поверхности кристалла

Рис. 40. Три возможных положения «строительного элемента» на грани растущего кристалла.

появляются участки с большим или меньшим пересыщением раствора, что приводит к образованию двухмерных зародышей. В гетерополярных (ионных) кристаллах такие зародыши легче возникают в углах грани, трудней — на ребрах и менее вероятно— в ее центре*. Для гомеополярных кристаллов вероятность присоединения зародышей имеет обратный порядок с преимущественным отложением в центре грани.

Дальнейший рост двухмерного зародыша происходит путем присоединения к нему целых периферийных рядов — одномерных зародышей. Если оседающий одномерный зародыш не в состоянии заполнить все ребро двухмерного зародыша, на нем образуется трехмерный угол, который является наиболее активным местом растущего кристалла (рис. 40). К трехгранным углам (положение 3) из пересыщенного раствора могут непосредственно присоединяться уже отдельные ионы (молекулы или атомы), так как при этом выделяется большее количество энергии, чем в случае, когда частица попадает в двухгранный угол (положение 2) или садится на плоскую поверхность (положение /). Осевшая в трехгранный угол частица уничтожает его, но рядом возникает точно такой же новый, куда и стремится попасть следующая частица, и т. д., пока цепочка не дойдет до края кристалла и трехгранный угол не исчезнет. После разрастания двухмерного зародыша по всей грани на ней возникает следующий зародыш, и процесс повторяется.

Представления о росте кристаллов через двухмерные зародыши были использованы О. М. Тодесом [166] и С. 3. Рогин-ским [167, 168]. Последний сделал, в частности, вывод о влиянии размера грани на скорость ее роста в случае, когда для образования двухмерного зародыша необходимо значительно больше времени, чем для разрастания его по всей грани.

Приведенная выше молекулярно-кинетическая теория Кос-селя — Странского, называемая также теорией идеального роста кристалла, исходит из ряда упрощающих предпосылок; не учитывается влияние среды, предполагается, что рост кристалла

* Тенденция гетерополярных кристаллов к росту, начиная с углов и ребер, при больших пересыщениях раствора является, по-видимому, причиной образования дендритов и скелетных форм, как это часто наблюдается для кристаллов NH4Cl и NaCl (см. стр. 94).

происходит при очень небольшом пересыщении, кристалл обладает идеальной структурой и т. д.

Эта теория в качественных выводах достаточно хорошо подтверждается экспериментальными данными. Так, она наглядно объясняет стремление кристаллов покрываться плоскими, а не кривыми поверхностями; сам факт роста кристаллов в виде многогранников свидетельствует о значительном отличии линейных скоростей роста отдельных граней. Кроме того, задолго до создания законченной теории послойного роста опытным путем было обнаружено [169, 170], что кристалл в пересыщенном растворе растет не плавно, а скачками, т. е. после некоторой (иногда продолжительной) остановки наблюдается быстрое отложение вещества на грани в виде прирастающего слоя со строго параллельным расположением частиц, который сразу покрывает всю грань или большую ее часть. Некоторые исследователи [93, 171 —174] смогли пронаблюдать слоистый рост кристаллов, причем для гетерополярных веществ зарождение каждого нового слоя начиналось из углов грани*.

Изучение роста кристаллов показало, что толщина слоев, зависящая от степени пересыщения раствора, свойств грани и некоторых других факторов, достигает иногда величины в несколько сотых долей миллиметра, т. е. в несколько сотен и тысяч молекулярных слоев. Толщина нарастающих слоев увеличивается с повышением пересыщения раствора и скорости роста грани, тангенциальный же рост слоев уменьшается с увеличением их толщины. Теория идеального роста кристалла, согласно которой нарастающие ступеньки должны иметь толщину порядка молекулярного слоя, не может дать объяснения этому факту, который различными авторами [172, 177, 178] трактуется по-разному.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама