ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование процесса формирования труднорастворимых осадковСокол, А. В. Бромберг из "Химические реактивы и препараты Выпуск 30" Исследование процесса формирования труднорастворимых осадков представляет интерес в двух отношениях. [c.342] Во-первых, многие неорганические вещества, получаемые путем осаждения из водных растворов, выпадают в мелкокристаллическом или аморфном виде, причем к аморфным причисляются и микрокристаллические осадки с коллоидными размерами частиц. Аморфные осадки с большим трудом перерабатываются в операциях отстаивания, фильтрования и промывки, что отрицательно сказывается на производительности аппаратуры. Эти затруднения в большинстве случаев могут быть устранены путем формирования грубодисперсных (плотных) осадков. [c.342] Во-вторых, размеры и форма частиц продукта оказывают влияние на его поведение при дальнейшем использовании в качестве сырья для производства некоторых материалов. Например, в производстве ферритов и сегнетоэлектриков от дисперсности исходных веществ (окислов железа, циркония, титана и других) зависят скорость и полнота химических реакций при синтезе, а значит, и свойства готовых изделий. Дисперсность продукта и форма его частиц являются существенными факторами также в технологии керамических материалов, в производстве наполнителей для полимеров и т. д. [c.342] В связи с этим основной задачей наших исследований является разработка методов регулирования дисперсности химических продуктов в процессе синтеза и в конечном счете получение препаратов с заданным размером частиц. [c.342] В таком плане нами были изучены процессы образования ряда труднорастворимых неорганических осадков, имеющих промышленное значение. [c.343] Было показано, что структура кристаллических осадков относительно легко регулируется величиной пересыщения в системе, которая в свою очередь зависит от концентрации компонентов, скорости их смешивания, температуры реакционной массы и др. [1—3]. [c.343] И 2 показаны высокодисперсный и грубодисперсный препараты Ь1Р, полученные путем осаждения из растворов Ь1Ы0з и ЫН4Г-, а на рис. 3 и 4 — высокодисперсный и грубодисперсный (микроволокнистый) препараты аморфного осадка титановой кислоты. В табл. 1 дается сводка результатов по скорости фильтрования ряда изученных осадков (для двух крайних случаев). [c.343] Таким образом, возможность н практическая целесообразность модификации структуры осадков в процессе и синтеза подпверждается большим числом примеров [1—9]. В то же время, как уже упоминалось, многие вопросы теории кристаллизации из растворов остаются до сих пор неясными. [c.345] В настоящем сообщении рассматривается влияние концентрации и природы электролитов на дисперсность осадков фторида кальция и хромата свинца. [c.345] Следует отметить, что выбранный нами основной метод исследования — электронная микроскопия — предоставляет большие возможности в изучении процесса кристаллизации. Высокая точность измерения величины чрезвычайно мелких частиц (порядка 0,1 мк и менее) позволяет количественно изучать эффекты, недоступные другим методам. [c.345] Выбор этих осадков обусловлен их относительно высокой монодисперсностью и правильной формой частиц, что значительно увеличивает удобство и точность статистической обработки микрофотографий. Измерение же размеров частиц неправильной формы является в известной степени субъективной операцией. [c.346] Исходные растворы реагентов готовились на дистиллированной воде с применением солей квалификации х.ч. или ч.д.а. . Концентрации растворов устанавливались аналитически. [c.346] Реакции осуществлялись путем быстрого, практически мгновенного сливания отмеренных объемов соответствующих растворов ( по 0,1 л). Смесь интенсивно перемешивалась в течение промежутка времени Ат, достаточного для завершения процесса кристаллизации. Определение этого промежутка времени проводилось в параллельном опыте с помощью измерения электропроводности системы (Дт обычно не превышал 5 минут). Температура поддерживалась на уровне 20 Г. [c.346] Первые же опыты показали, что воспроизводимость результатов не удовлетворительна. Хорошей воспроизводимости удается добиться путем усреднения получаемых суспензий. -Для этого параллельно, при одинаковых условиях, проводилось 10 осаждений в отдельных сосудах, после чего все 10 суспензий смешивались и из смеси отбирались пробы для электронномикроскопических наблюдений. Указанный прием ослабляет действие таких трудноконтролируемых погрешностей, как колебания в скорости сливания реагентов, режим последующего перемешивания и т. д. [c.347] В опытах по изучению влияния постороннего электролита последний добавлялся в заданном количестве к раствору одного из реагентов, причем объемы обоих растворов по-прежнему составляли по 0,1 л. [c.347] В более новых работах [13, 14] проводилось электронномикроскопическое изучение размеров частиц сернокислых солей бария и свинца в зависимости от исходного пересыщения растворов. Оказалось, что размер кристалло1в в функции от пересыщения вначале растет проходит через максимум, а затем уже монотонно уменьшается в соответствии с обычно наблюдаемой зависимостью. Авторы [14] высказали предположение, что на восходящей части кривой при относительно малых пересыщениях действует гетерогенный механизм за-родышеобразования, а при больших пересыщениях—гомогенный механизм, т. е. спонтанное образование зародышей. [c.349] В соответствии с существующими взглядами можно полагать, что в исследованном интервале концентраций Pb rOi имеет место спонтанное зародышеобразование, т. е. действует гомогенный механизм генерации центров кристаллизации. Не исключено, что максимум находится в области меньших концентраций, однако здесь мы не могли провести измерений, так как частицы резко меняют свою форму — становятся сильно вытянутыми в одном направлении (рис. 8). При этом нарушается условие подобия формы, обязательное в такого рода экспериментах. [c.350] кривая й с) для РЬСг04 и нисходящий участок кривой для Са 2 следуют правилам осаждения Веймарна. Это качественный результат. Количественную интерпретацию мы дадим в рамках теории Фольмера. [c.351] Здесь следует учесть уточнения и упрощающие предположения, сделанные рядом авторов при использовании этой формулы. [c.351] ДОЛЖНЫ получить прямую линию. [c.352] Вернуться к основной статье