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" -> 33

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 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 126 >> Следующая


Наиболее убедительной является, по-видимому, упомянутая выше гипотеза Дьюлаи [91] о существовании возле поверхности растущего кристалла переходной полуупорядоченной структуры, состоящей из многих ионных слоев. Наличие такой структуры приводит к тому, что при образовании зародыша новой плоскости происходит быстрое упорядочение и включение в кристаллическую решетку всех ионов переходного слоя. Наблюдаемый под микроскопом пульсирующий рост кристаллов, по мнению Дьюлаи, объясняется существованием такого переходного слоя с повышенной концентрацией ионов.

• Этот факт, по нашему мнению, можно объяснить также и тем, что углы и ребра кристалла находятся в лучших условиях роста, поскольку к ним облегчен подвод кристаллизующегося вещества. Следовательно, именно здесь создается повышенная степень пересыщения по сравнению с участками, расположенными в центре грани. Последнее было доказано при изучении под микроскопом интерферометрическим методом распределения поля концентрации растворенного вещества возле растущего кристалла [175, 176].

Теория идеального роста кристаллов не может также объяснить и тот факт, что в практических условиях заметная линейная скорость роста кристаллов наблюдается уже при пересыщениях около 1%, в то время как, согласно теоретическим расчетам [33], для этих условий пересыщение должно составлять не менее 150—200%. Это несоответствие хорошо объясняется разработанной позднее теорией несовершенного роста кристаллов или теорией дислокаций [179—183]. Согласно этой теории, при росте реального кристалла образуются дислокации, т. е. искажения кристаллической решетки, и на поверхности граней появляются ступеньки размерами от молекулярных до микроскопических. Такие дефекты могут возникать из-за колебания температуры, наличия примесей, одновременного разрастания по одной грани нескольких зародышей и т. д. Наличие подобных террас и ступенек на грани кристалла устраняет необходимость двухмерных зародышей для его роста и рост кристалла может происходить при ничтожно малом пересыщении.

Чаще всего на грани образуются винтовые дислокации, схематично изображенные на рис. 41. Дислокации этого типа обеспечивают непрерывный рост грани по спирали (рис. 42) при очень небольшом пересыщении среды, что неоднократно удавалось наблюдать под микроскопом [184—187] и даже зафиксировать с помощью кинофотосъемки. Существуют также и линейные дислокации с перемещением фронта роста слоя по грани параллельно самой дислокации.

В последнее время сделана попытка [188] объяснить влияние искажений решетки кристалла на его рост с помощью средней работы отрыва частиц.

Подводя итог рассмотрению теорий роста, отметим, что каждой из них присуща определенная ограниченность. Так, современные теории объясняют конечные формы кристаллов, исходя только из особенностей их структуры и механизма отложения

Рис. 41. Винтовые смещения на грани кристалла.

Рис. 42. Схема спирального роста кристалла.






—<


Ґ







Ґ
to
>




К
J




к


J


к...






вещества на гранях без учета свойств самой среды и ее взаимодействия с растущим кристаллом. Диффузионные теории, напротив, основное внимание уделяют влиянию среды в процессе роста кристаллов, в частности скорости подвода кристаллизующегося вещества к граням, не рассматривая при этом механизма перехода вещества из раствора в кристаллическую решетку.

Такой односторонний подход непригоден для такого сложного физико-химического процесса, каким является рост кристаллов из растворов, включающий целый ряд этапов: 1) подвод вещества к поверхности грани; 2) образование двухмерных зародышей, а также их рост (эта стадия может включать в себя разрушение гидратных и сольватных оболочек ионов или молекул); 3) отвод молекул растворителя, не вошедших в состав растущего кристалла, от его поверхности в объем среды; 4) отвод тепла, выделяющегося при кристаллизации. Поэтому в реальном процессе при рассмотрении механизма роста кристалла следует учитывать совместное влияние как среды, так и структуры растущего кристалла.

Ниже, при рассмотрении влияния различных факторов на рост кристаллов, будут высказаны некоторые соображения по объяснению многочисленных, иногда, казалось бы, противоречивых экспериментальных данных.

Влияние пересыщения раствора

Поскольку пересыщенные растворы представляют собой гетерогенные системы, рост кристаллов путем присоединения к ним отдельных ионов (молекул), одно- и двухмерных зародышей не исключает роста кристаллов вследствие присоединения трехмерных зародышей, а также микрообразований — блоков относительно крупного размера.

Преимущественный рост кристалла по той или иной схеме зависит от внешних условии, и прежде всего от степени

пересыщения раствора. При очень малых пересыщениях кристалл растет главным образом в результате присоединения отдельных ионов (или молекул) к местам нарушений кристаллической решетки: на молекулярных террасах, ступеньках и т. д. Однако при этом, несмотря на малое пересыщение раствора, возможен рост кристалла и через двухмерные зародыши, что не будет противоречить теории Косселя — Странского, согласно которой для образования таких зародышей требуется высокая степень пересыщения (1,5—2,0).
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама