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" -> 35

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 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 126 >> Следующая


Одной из разновидностей дендритов можно, очевидно, считать скелетные формы роста [199, 200], которые развиваются при преимущественном росте вершин и ребер кристалла (рис. 45,6).

Итак, надо полагать, что при любом пересыщении раствора наряду с молекулярно-диффузионным возможен и послойный рост кристалла, который в области больших пересыщений усложнен еще и блоковым ростом. Толщина нарастающих слоев и

* Краткий обзор работ по этому вопросу можно найти в специальных 94 монографиях [6, 62].

Рис. 45. Усложненные фигуры роста: а —дендрит NH4CI; б — пустотельный куб NaCl.

скорость роста определяются пересыщением раствора. Чем больше степень пересыщения, тем больше толщина слоев и выше частота их образования, а следовательно, и больше скорость роста. Отсюда становится очевидной роль диффузии в ускорении роста кристалла независимо от пересыщения раствора.

Однако достоверность диффузионной схемы в соответствии с уравнением (12) нам кажется маловероятной, так как работа образования плоского зародыша при нулевом пересыщении у поверхности равна бесконечности. Поэтому принятие диффузионной схемы возможно лишь с той поправкой, что у поверхности кристалла устанавливается определенное квазистационарное пересыщение, при котором процесс образования двухмерных зародышей будет компенсирован притоком материала в результате диффузии *. Такая схема роста хорошо согласуется как с молекулярно-кинетической теорией послойного роста, так и с экспериментальными работами, в которых было показано, что возле поверхности растущего кристалла находится более концентрированный раствор [94].

Установившееся возле грани пересыщение в случае быстрого разрастания плоского зародыша будет периодически снижаться, вызывая закономерные колебания концентрации в пограничном слое раствора, что, в свою очередь, усилит прерывистость роста грани.

Таким образом, для определения скорости роста кристалла можно воспользоваться уравнением (12), в которое вместо концентрации насыщения C0 должна быть подставлена некоторая

* Диффузионный подвод кристаллизующегося вещества к граням кристалла будет усложнен встречным диффузионным потоком молекул (ионов) растворителя, не вошедших в кристаллическую решетку и переходящих от кристалла в объем среды. 95

величина Со, представляющая действительное пересыщение возле поверхности кристалла, определяемое в каждом конкретном случае условиями кристаллизации раствора. Однако на современном уровне знаний определение величины Со затруднительно, поэтому для практических расчетов можно пользоваться уравнением (12), относя всю неопределенность на значения коэффициентов ? и ?n. Коэффициент ?o должен учитывать также увеличение скорости роста кристалла за счет присоединения к его граням субмикроскопических образований — блоков.

Итак, при сравнительно умеренных скоростях перемешивания раствора, характерных для массовой кристаллизации, кинетику роста кристаллов и будет определять, по-видимому, скорость диффузии. Кинетика роста будет зависеть от скорости самого акта кристаллизации только лишь для веществ, кри-сталлохимическая стадия которых протекает очень медленно (в случае сильной гидратации ионов) или при особо энергичном перемешивании раствора [89, 145, 166].

В заключение укажем, что при изучении скорости роста кристаллов в условиях ее лимитирования кристаллохимической стадией некоторые авторы [7, 140—144] установили между скоростью роста и пересыщением не линейную, а квадратичную зависимость, т. е.

-й-~(С-С0)>

Учитывая, что для одной и той же соли с изменением температуры наблюдается постепенное изменение порядка реакции [159, 160], иногда предлагают [57, 201, 202] следующее уравнение для определения скорости роста:

-g- = KF (C-C)»

где п может изменяться от 1 до 2.

К подобным сведениям следует, однако, относиться с большой осторожностью, так как все указанные авторы наблюдали снятие пересыщения раствора при энергичном его перемешивании в присутствии затравочных кристаллов. В этих условиях, очевидно, невозможно было избежать образования новых центров кристаллизации. Таким образом, приведенные выше уравнения выражают фактически не скорость роста кристаллов, а общую кинетику процесса кристаллизации, т. е. скорость выделения вещества из раствора.

Влияние перемешивания раствора

В большинстве случаев диффузионная стадия отражает общую скорость роста кристаллов. Поэтому перемешивание раствора, облегчая процесс диффузии вещества из объема среды j к граням кристалла, должно ускорять его рост.

Результаты проведенных исследований говорят о решающем влиянии диффузии на кинетику отложения вещества на гранях кристалла. И. И. Андреев [123], используя большой экспериментальный материал, смог показать, что скорость роста отдельных граней кристалла хорошо описывается диффузионным уравнением (11).

Позднее, на основе работы Андреева была решена задача скоростного выращивания монокристаллов сегнетовой соли в промышленных условиях путем вращения затравочного кристалла в пересыщенном растворе [48]. Этот метод быстрого выращивания крупных и внутренне однородных кристаллов в настоящее время находит все большее применение [125—127].
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 126 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама