ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование зародышей кристаллов и их рост из "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" Обычно процесс кристаллизации разделяют на два этапа образование зародыша кристалла и его последующий рост. [c.10] Зародыш кристалла может образоваться только в пересыщенном растворе. Чем выше пересыщение раствора, тем быстрее протекает в нем процесс зародышеобразования. Процесс образования зародышей кристаллов изучен не настолько полно, чтобы можно было точно описать его механизм. Предполагается, что вначале зародыш представляет собой неупорядоченное скопление атомов, ионов или молекул. Постепенно внутри этого скопления частички упорядочиваются, располагаясь в узлах кристаллической решетки. [c.10] Процесс образования зародыша чаще всего протекает с выделением тепла, так как энергия иона, движущегося в растворе, больше энергии почти неподвижного иона, находящегося в кристалле. Поэтому в том микрообъеме раствора, где образовался зародыш, температура может быть несколько выше средней температуры раствора, а концентрация — ниже средней. Если зародыш не вывести из этого микрообъема, то он может раствориться. [c.11] Неустойчивостью зародышей объясняется тот факт, что в неподвижном растворе зародыш иногда не возникает даже при высоком пересыщении. Однако стоит только встряхнуть такой раствор и он сразу же помутнеет от большого количества возникших зародышей. [c.11] Кроме перемешивания на скорость процесса зародышеобразования оказывают влияние присутствие примесей (растворимых и нерастворимых) и температура раствора. [c.11] Частички нерастворимых примесей, присутствующие в пересыщенном растворе, иногда могут служить центрами, вокруг которых формируются зародыши кристаллов. Чем ближе структура кристаллической решетки твердой частички к структуре кристаллизующегося вещества, тем вероятнее, что эта частица будет центром зародыша кристалла. [c.11] Если в растворе присутствуют поверхностно-активные вещества (ПАВ) , то они могут существенно замедлять скорость процесса зародышеобразования, скапливаясь на поверхности зародышей и препятствуя их росту. [c.11] С повышением температуры раствора скорость движения ионов растворенного вещества увеличивается. Высокая скорость движения ионов препятствует их объединению в зародыш. Вследствие этого с повышением температуры раствора скорость зародышеобразования уменьшается. [c.11] После упорядочения внутренней структуры зародыш продолжает расти уже как кристалл. [c.11] Установлено, что существует два основных механизма роста кристаллов слоистый и блоковый. При слоистом росте на поверхности граней кристалла кристаллизующееся вещество отлагается слоями. При малом пересыщении новый слой начинает расти после полного разрастания старого слоя. Однако при большем пересыщении новыо слои могут начать расти до окончания полного разрастания нижнего слоя. [c.11] При высоких пересыщениях, какие обычно устанавливаются в современных непрерывнодействующих кристаллизаторах, к поверхности кристалла прирастают уже не отдельные ионы, а их скопления (так называемые блоки). [c.12] Вернуться к основной статье