Кристаллиты процесс образования и роста

Седиментометрические и реологические исследования, а также поляризационная микроскопия позволили объяснить действие ультразвука на процесс кристаллизации твердых углеводородов при депарафинизации и обезмасливании. При обработке суспензий твердых углеводородов ультразвуком разрушаются связи между кристаллами твердых углеводородов, что приводит к разрушению образованной ими пространственной структуры при дальнейшем охлаждении эта структура не восстанавливается. Сами же кристаллы парафина при обработке ультразвуком почти не разрушаются. В результате резко снижается структурная вязкость системы и исчезает динамическое предельное напряжение при сдвиге. Все это создает условия для роста кристаллов с образованием агрегатов, обусловливающих высокие скорость и четкость отделения твердой фазы от жидкой, что приводит к увеличению скорости фильтрования, выхода депарафинированного масла и снижению содержания масла в твердой фазе. Однако применение метода ультразвуковой обработки суспензий твердых углеводородов при депарафинизации и обезмасливании пока не вышло из стадии лабораторных исследований. [c.163]

В отличие от стеклования, которое в пределах доступного для наблюдения времени не является фазовым переходом, кристаллизация представляет собой фазовый переход I рода, признаками которого являются скачкообразные изменения удельного объема, энтальпии и энтропии системы. Термодинамической константой этого перехода является равновесная температура плавления кристаллов Гпл. Она представляет собой верхний температурный предел. выше которого существование кристаллической фазы невозможно. Кристаллизация развивается при Т <Тпл и состоит из двух элементарных процессов — образования зародышей, а также роста и формирования кристаллитов. Первичными кристаллическими образованиями в нерастянутых полимерах являются ламели, представляющие сложенные на себя молекулярные цепи. Из них затем формируются вторичные поликристаллические образования — сферолиты, дендриты и др. [c.46]

Кривые для суммарных смол, выделенных из остаточного рафината, имеют больший тангенс угла наклона, чем для суммарных смол из депарафинированного масла и петролатума. Следовательно, при наличии в растворе полярных молекул ПАВ (присадок и смол) следует учитывать увеличение адсорбционной активности вследствие дополнительных электростатических сил взаимодействия ПАВ между собой и с поверхностью кристалла (адсорбента). При охлаждении такой системы с момента образования зародышей твердой фазы начинается процесс адсорбции смол и присадки на поверхности кристаллов. Наиболее вероятен в данном случае усложненный механизм построения адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ на неоднородной поверхности твердой фазы. Насыщенный адсорбционный слой ПАВ для неоднородной в энергетическом отношении поверхности кристаллов, какой следует считать большинство реально существующих поверхностей твердых сорбентов в природе, может быть различной толщины на разных участках поверхности. При добавлении малых количеств присадки происходит адсорбция их молекул на наиболее активных участках гидрофобной поверхности кристаллов твердых углеводородов, при этом дифильные молекулы ПАВ ориентируются полярной частью в раствор, а углеводородным радикалом — на поверхности частиц твердых углеводородов. Это приводит к совместной кристаллизации молекул присадки и твердых углеводородов, которая способствует образованию крупных агрегированных структур, что, в свою очередь, увеличивает скорость фильтрования суспензии остаточного рафината. С увеличением содержания ПАВ в растворе одновременно с адсорбцией молекул на менее активных участках поверхности кристаллов происходит образование второго слоя молекул с обратной их ориентацией, т. е. полярной частью на поверхность твердой фазы. При этом присадка и смолы адсорбируются по всей поверхности кристаллов, не внося существенных изменений в их форму, но препятствуя росту кристаллов, а это снижает скорость фильтрования суспензии. [c.173]

Осаждение при образовании катализатора происходит вследствие химической реакции при сливании растворов исходных компонентов. Переход растворенного вещества в осадок — совокупность двух процессов образования зародышей твердой фазы и роста кристаллов [7, 30] или укрупнения гелеобразных частиц при одновременном их осаждении. Каталитически активными формами являются термодинамически неустойчивые состояния веи ества, процесс образования которых следует проводить в условиях, далеких от равновесия. Кристаллизация ускоряется при понижении температуры. [c.100]

Образование зародышей может происходить путем самопроизвольной кристаллизации. При этом оба процесса (образование зародышей и рост кристаллов) протекают одновременно. Если скорость образования зародышей больше скорости их поста, получается большое количество мелких кристаллов. Если же скорость роста больше скорости образования зародышей, получается меньшее количество крупных кристаллов. Изменяя факторы, влияющие на скорость образования зародышей и скорость их роста, можно регулировать размеры кристаллов. Быстрое охлаждение, перемешивание раствора, высокая температура и низкий молекулярный вес кристаллов способствуют образованию зародышей и получению мелких кристаллов. Наоборот, медленное охлаждение, неподвижность раствора, низкая температура и высокий молекулярный вес способствуют процессу роста и получению крупных кристаллов. [c.513]

При одном и том же содержании углеродных атомов в молекуле наиболее высокой температурой плавления обладают нормальные алканы, где дисперсионному взаимодействию подвергаются все углеродные атомы соседних молекул. С разветвлением структуры молекул такая возможность вследствие их иной ориентации понижается, что объясняет более низкую температуру кристаллизации. В твердом состоянии молекула алкана расположена упорядоченно, образуя кристаллы различной структуры, преимущественно большие агрегаты достаточно гибких кристаллов. Процесс кристаллизации складывается из двух стадий стадия образования центров кристаллизации (или зародышей) и стадия роста этих центров. Вторая стадия кристаллизации — многоступенчатый процесс, который по различным причинам (например, вследствие возникновения механических напряжений) может останавливаться на любой промежуточной стадии. Монокристаллы образуются только в особых условиях. Обе стадии кристаллизации сильно зависят от температуры. Понижение температуры благоприятствует образованию зародышей кристаллизации, но в то же время уменьшает молекулярную подвижность, а вместе с ней и скорость роста кристаллов. Поэтому температурная зависимость скорости кристаллизации проходит через максимум. Большинство алканов имеет несколько аллотропических модификаций, кристаллизуясь в гексагональной, триклинной, моноклинной и орторомбической формах. Некоторые [c.190]

Ниже приведены способы воздействия ка процессы образования и роста зародышей кристаллов парафинов, которые могут быть объяснены с позиции классической теории гетеро-фазной флуктуации и реализованы ка практике в технологических процессах, связанных с массовой кристаллизацией в больших объемах. [c.12]

Размер кристаллов. Более крупные кристаллы получаются при медленном их росте и наибольших степенях пересыщения раствора. Существенное влияние на размер кристаллов оказывает перемешивание раствора. С одной стороны, интенсивное движение раствора облегчает диффузионный перенос вещества к граням кристаллов, способствуя их росту, с другой стороны, вызывает образование зародышей, т. е. накопление мелких кристаллов. Таким образом, перемешивание раствора порождает два противоположных явления. Нахождение оптимальной скорости движения раствора, определяющей желаемое соотношение между производительностью кристаллизатора и требуемыми размерами кристаллов, является одной из важнейших задач рациональной организации процесса массовой кристаллизации. Для ряда кристаллизуемых веществ эти соотношения найдены экспериментально. [c.636]

Кристаллизация — это процесс образования и роста кристаллов из раствора, расплава или газовой среды. Этот метод является одним из важнейших методов, применяемых для очистки твердых органических веществ. Он основан на различной растворимости органического вещества и сопутствующих ему примесей в данном растворителе при различных температурах. [c.29]

Процесс образования аморфных и кристаллических осадков аналогичен в некоторых чертах процессу образования твердых фаз, который хорошо изучен для кристаллизаций расплавов солей, силикатов, металлов. Однако в этих последних случаях скорость образования центров кристаллизации и скорость роста уже образовавшихся кристаллов зависит главным образом от температуры. Между тем, для образования осадков наиболее существенным фактором является растворимость осадков, концентрация и скорость сливания растворов реагирующих веществ. Таким образом, большинство данных по изучению кристаллизации расплавов нельзя непосредственно использовать для объяснения процесса кристаллизации осадков из растворов. [c.55]

Определения ф Процессы образования и роста кристаллов в полимерах [c.52]

Процессы образования и роста кристаллов в полимерах Механизм зародышеобразования в полимерах принципиально [c.52]

При построении количественной теории образования трехмерных и двумерных зародышей в процессе электрокристаллизации металлов М. Фольмер и Т. Эрдей-Груз исходили из представлений о механизме возникновения новой фазы из пересыщенных раствора или пара, согласно которым работа образования зародыша новой фазы тем меньше, чем меньше его размеры. Однако с уменьшением размеров зародыша возрастает химический потенциал слагающего его компонента, поскольку при малых размерах зародыша относительно велико число поверхностных атомов, обладающих повышенной энергией. При образовании новой фазы в равновесных условиях химические потенциалы каждого компонента в обеих фазах должны быть равны. Для выполнения этого условия необходимо повысить химический потенциал компонента в материнской фазе, что достигается при пересыщении раствора или пара по данному компоненту. Пересыщение — главная особенность процесса образования новой фазы. Степень пересыщения и размеры элемента новой фазы, который при этом может возникнуть и служит зародышем для роста больших кристаллов или капель, оказываются взаимосвязанными. Так, при образовании капель жидкости из пересыщенного пара радиус г капли определяется соотношением Томпсона [c.328]

Совсем по-иному влияют на процесс кристаллизации растворимые примеси. Дело в том, что зародыш кристалла при своем образовании стремится оттеснить инородные примесные молекулы, что ведет к обогащению этими молекулами слоя расплава, окружающего границы зародыша. По этой причине участие молекул основного вещества в росте зародыша становится затруднительным и для достижения зародышем критического размера уже требуется большее переохлаждение. В присутствии примеси может изменяться (как правило, уменьшается) и скорость роста кристалла. Это, по-видимому, обусловлено адсорбцией примесных молекул на поверхности кристалла. Если адсорбция происходит на активных местах роста, то такое локальное отравление поверхности кристалла тормозит образование кристаллического слоя и рост кристалла замедляется по сравнению с его ростом из чистого расплава. Но, с другой стороны, адсорбция примесных молекул может приводить к уменьшению поверхностной энергии кристалла. Это, в свою очередь, связано с повышением шероховатости поверхности, [c.109]

Кристаллизация из раствора, как и кристаллизация из расплава,— сложный процесс, представляющий собой совокупность нескольких последовательно и параллельно протекающих стадий. Основными из них также являются стадии зарождения кристаллов и их роста. Но движущей силой процесса при этом будет пересыщение раствора, под которым понимается избыточная концентрация содержащегося в растворе вещества сверх его растворимости при заданной температуре в рассматриваемом растворителе. Причем оказывается, что образование центров кристаллизации и рост кристаллов в растворе имеет место лишь при определенном его пересыщении, т. е. используя для характеристики пересыщенных растворов понятие степень пересыщения Чп = уп/уи, где уп и Ун — концентрации растворенного вещества в пересыщенном и насыщенном растворах, можно утверждать, что образование центров кристаллизации не будет происходить не только при но и в некотором интервале [c.150]

Процесс электрокристаллизации металлов, несмотря на свою специфичность, протекает в основном по законам, являющимся общими для процесса образования кристаллов при конденсации пара или выделения твердой фазы из раствора. Формирование кристаллов связано с двумя последовательно протекающими стадиями образованием кристаллического зародыша внутри гомогенной фазы (газа, раствора) или на поверхности твердой фазы и его последующим ростом. [c.362]

С процессами кристаллизации растворов и расплавов мы встречаемся всюду в природе, в лаборатории, на заводе и т. д. Кристаллы имеют огромное значение в науке и технике. Поэтому выяснению закономерностей образования, роста и свойств кристаллов посвящено большое количество работ. Исследования показали, что диффузионный меха- [c.228]

Важную роль в процессе образования осадка играет соотношение скорости возникновения центров кристаллизации и скорости роста кристалликов. Если скорость образования центров кристаллизации большая, а рост кристаллов идет медленно, получают мелкодисперсный осадок. Если, наоборот, скорость возникновения зародышей кристаллов низка, а кристаллы растут быстро, получают крупнокристаллический осадок. [c.124]

К катодной пассивности близко примыкает явление адсорбционной поляризации, приводящее к снижению тока в присутствии некоторых поверхностно активных веществ, обнаруженное М. А. Лошкаревым. При этом поверхностно активные вещества образуют на катоде сплошной слой, почти не проницаемый для разряжающихся ионов, что ведет к резкому торможению или полному прекращению роста кристаллов. Возникающая при этом химическая поляризация может достигнуть необычайно больших значений, далеко превосходя все известные ее величины для катодного выделения металлов из чистых растворов их простых солей. Как показали исследования, явление адсорбционной поляризации охватывает многие электродные процессы. Образование адсорбционных слоев вблизи точки нулевого заряда обычно сопровождается явлением низкого адсорбционного-тока, который определяется скоростью проникновения реагирующих частиц из объема раствора в двойной электрический слой. М. А. Лошкарев с сотрудниками описал многочисленные случаи,, когда предельно низкие значения тока в очень широкой области потенциалов не зависят от потенциала. [c.350]

Согласно молекулярно-кинетической адсорбционной) теории частицы, образующие кристаллическую решетку, сначала адсорбируются на поверхности растущего кристалла, причем они сохраняют часть своей энергии и поэтому способны перемещаться по поверхности. Сталкиваясь друг с другом, они превращаются в двухмерные зародыши, которые, присоединяясь к кристаллической решетке, создают новый слой на поверхности кристалла. Для образования двухмерных зародышей необходимо достаточное пересыщение раствора, контактирующего с адсорбционным слоем. Имеется в виду, что адсорбционный слой образуется очень быстро и внешняя диффузия не лимитирует процесса роста. [c.245]

Таким образом величина зерна в осадке определяется соотношением скоростей образования кристаллических зародышей и роста сформировавшихся кристаллов. Чем больше скорость образования центров кристаллизации по сравнению с линейной скоростью роста отдельного кристалла, т. е. чем больше кристаллов возникает на покрываемой поверхности в единицу времени, тем мельче кристаллы полученного осадка. В зависимости от плотности тока, скорости диффузии и условий пассивирования чередование процессов зарождения, роста и пассивирования кристаллов может происходить быстрее или медленнее, чем и определяется величина кристаллов в поликристаллическом осадке. [c.128]

Процесс образования осадка распадается в основном на две стадии а) образование зародышей кристаллизации, которые вследствие своих малых размеров находятся в броуновском движении б) рост зародышей кристаллов. Поверхность зародышей заряжена адсорбированными на ней ионами. Заряд способствует гидратации. В дальнейшем увеличиваются зародыши вплоть до размеров, видимых невооруженным глазом. Это сопровождается образованием больших агрегатов кристаллов. [c.309]

В процессе электрокристаллизации на микрорельеф и, следовательно, на блеск осадков будут влиять такие факторы, как структура основного металла, энергетическая неоднородность выходящих на поверхности граней кристаллов, вероятность образования трех- и двумерных зародышей, степень ингибирования примесями и т. д. Важную роль играет и форма роста электрохимических осадков. Слоистые осадки, образующиеся в присутствии ПАВ или в некоторых нестационарных режимах электролиза, обладают наибольшим блеском поверхности. [c.270]

Устройство (рис. 2.11) [190] также предназначено для предотвращения образования отложений на стенках трубопроводов и состоит из патрубка 1 и магнитной цепи, состоящей из магнита 2, магнито-проводов 3 .4, закрепленных на патрубке так, что концы 5 и 6 находятся внутри патрубка, а8и 9 — снаружи. Протекающая по патрубку жидкость проходит сквозь магнитное поле, при воздействии которого на жидкость образуются центры кристаллизации, на которых происходит процесс быстрого роста кристаллов, выпадающих затем в осадок. Образуется шлам, который удаляется из системы обычным путем. [c.48]

Теория образования зародышей, видимо, разработана лучше, чем теория роста зародышей. Однако для многих реальных кристаллов процесс образования зародышей может не зависеть сэт энергетических и термодинамических ( )акторов, характеризующих развитие ступенек на поверхности кристалла. В таких случаях важную роль играют присутствующие на поверхности дефекты, которые могут служить постоянным источником ступенек. В частности было показано, что за счет винтовых дислокаций образуются фигуры роста в виде спирали (рис. 94). Ступенька сдвига, обусловленная спиральным ходом винтовой дислокации, не исчезает с добавлением новых атомов (см. рис. 33).При наличии винтовой дислокации спонтанное поверхностное образование зародышей становится ненужным, и степень пересыщения, необходимая для роста кристаллов, также стан(звится значительно [c.203]

Зародышеобразование в растворах. Предэкспоненциальный множитель в выражении для скорости образования зародышей в растворе пропорционален квадрату плотности растворенного вещества п и потоку частиц на поверхности кристаллического зародыша, площадь которого пропорциональна Ала . В случае раствора этот поток определяется скоростями диффузии и пристройки частиц к зародыщу. Пристройка частиц требует разрывов их связей с растворителем, т. е. преодоления потенциального барьера. Этот процесс изучен очень плохо. Имеющиеся данные позволяют лишь оценить энергию активации для полного процесса доставки частиц в решетку макроскопического кристалла. Так, для роста грани [c.279]

Механизм действия синтетических депрессоров до настоящего времени подвергается исследованию и обсуждению. Согласно наиболее раннему предположению, парафлоу адсорбируется на кристаллах парафина, препятствует их росту и вытесняет с их поверхности масляный слой. Такое десольватирующее действие парафлоу можно подтвердить установленным экспериментально увеличением выхода масел при депарафинизации в его присутствии. В дальнейшем было высказано предположение, что поверхностно-активные молекулы присадок, имеющие большой объем и разветвленное строение, адсорбируются на кристаллах парафина в процессе образования этих кристаллов и их роста и создают пространственные препятствия сближению кристаллов, необходимому [c.151]

На стадии охлаждения расплава загустителя в масле формируется структура смазок, в значительной степени определяющая их свойства. При охлаждении мыльного расплава протекают процессы образования и роста кристаллов, проходящие через стадии формирования мицелл и надмицеллярного структурообразования, и связывания кристаллических частиц друг с другом. Размеры и форма частиц загустителя зависят от условий кристаллизации, начальной температуры охлаждения и режима его проведения (быстрое, медленное или изотермическое). При медленном охлаждении образуются крупные частицы мыльного загустителя, при быстром — мелкие. Изотермическая фисталлизация (охлаждение до достаточно высокой температуры—ПО—140°С и выдерживание при ней в течение 1—2 ч) приводит к образованию значительно более однородных по форме и размерам частиц, чем при режимах быстрого и медленного охлаждения. В результате может быть получена смазка с наиболее упорядоченной и стабильной структурой. [c.366]

Процесс образования осадка при умягчении воды проходит две фазы образование СаСОз и рост кристаллов СаСОз. Мелкодисперсный осадок плохо осаждается, поэтому для удаления его из воды требуется укрупнение этих частиц. Медленный процесс кристаллизации можно ускорить нагреванием или введением в воду центров кристаллизации в виде взвеси СаСОз. Однако подогрев воды приводит к сильному удорожанию процесса умягчения. Им можно пользоваться тогда, когда умягченная вода должна подогреваться перед использованием. Этот метод неприменим для вод, содержащих большое количество мелкодисперсных органических веществ (около 100 мг/л и выше), так как они оказывают стабилизирующее действие на карбонат кальция, препятствуя росту его кристаллов. [c.188]

Из макроступеней развиваются макроспирали, обнаружение которых в микроскоп служит доказательством роли винтовых дислокаций в процессах роста кристаллов. Конец микроспирали можно рассматривать как сферу с очень маленьким радиусом кривизны (порядка 10 м). Диффузия к такой сфере оказывается очень быстрым процессом (см. 37). Если стадия разряда на конце спирали протекает о большой скоростью, то вершина спирали начинает расти быстрее, чем остальная часть кристалла. Это является одной из причин образования дендритов при электроосаждении металлов из водных растворов и расплавов. В процессе электролитического роста кристаллов большую роль играет адсорбция органических веществ, которые специально добавляются в раствор или присутствуют в нем как посторонняя примесь. [c.319]

При значительном повышении концентрации частиц в результате их дальнейшего выделения или в результате уменьшения количества свободной воды частицы начинают связываться между собой гидратньши оболочками. Система лереходит в состояние геля с мало прочной (коагуляционной по П. А. Ребиндеру) структурой. Дальнейшее уменьшение количества свободной воды может вызвать постепенное твердение геля. В таких системах процессы перекристаллизации частиц могут происходить, но с пониженной скоростью. Постепенный рост кристаллов, сопровождающийся образованием сростков между ними, тоже будет приводить к твердению материала и приобретению их механической прочности. [c.21]

Все конденсационные методы связаны с образованием новой фазы. В пересыщенном растворе, возникающем в результате той или иной химической реакции, образуются зародыши или центры кристаллизации. Если условия таковы, что скорость образования зародышей велика, а скорость роста кристаллов мала, то в этом случае образуется множество кристаллов, достигающих размеров коллоидных частиц. В итоге получаются сравнительно монодисперсные золи. Наоборот, если скорость образования зародышей будет мала, а скорость их роста велика,растет небольшое число крупных кристаллов. Тогда небольшое число зародышей, возникших в начале процесса образования золя, вырастет к его концу до кристаллов больших размеров, между тем как кристаллы, растущие на зародышах, появившихся к концу процесса, останутся маленькими. В результате получается цол идисперсный золь . [c.305]

В реальных вяжущих системах процесс образования зародышей кристаллизации происходит на границах раздела фаз (поверхности исходных минералов, гидратов), поэтому значения удельной межфазной энергии уменьшаются, а скорость образования и рост зародышей кристаллизации возрастает. Уменьшение удельной межфазной энергии максимально, если поверхность границ фаз велика и энергетически ненасыщена, а создающий эти границы материал по своим кристаллохимическим характеристикам изоморфен выделяющейся фазе. В предельном случае, когда а=0, образование трехмерного зародыша новой фазы практически исключается, так как энергетически более выгодным становится рост кристаллов путем присоединения к готовым центрам кристаллизации плоских двухмерных зародышей, приводящий к срастанию отдельных кристаллов в прочный кристаллический сросток. [c.355]

Условия образования осадка. Осадок МА образуется, когда значение ионного произведения [М+][А ] превысит значение произведения растворимости ПРма (см, разд. 3.4), т. е, когда возникнет местное пересыщение раствора, В этом месте появляется зародыш будущего кристалла (процесс зародышеобразования). С момента смешения растворов дЬ появления зародышей проходит определенное время, называемое индукционным периодом (от долей секунды до нескольких минут). При дальнейшем прибавлении осадителя более вероятным становится процесс роста кристаллов, а не дальнейшее образование зародышей. Зародыши соединяются в более крупные агрегаты, состоящие из десятков и сотен молекул (процесс агрегации). Эта стадия соответствует коллоидным системам. [c.142]

Рост из газовой фазы. Классическая теория роста кристаллов из собственного пара основана на предположении, что формирующийся слой ограничен атомногладкой плотноупакованной поверхностью и что кристаллы растут за счет последовательного нарастания слоев, возникновение которых связано с процессом образования двумерных зародышей. [c.480]

Процесс образования пироуглерода можно рассматривать как кри сталлизацию из газовой фазы. ПоэтоАлу элементарными стадиями про цесса являются образование зародышей и их рост. Такой вид отложения углерода имеет структуру кристаллов графита с различной степенью совершенства кристаллической структуры от турбостратной неупорядоченной (собственно пироуглерод) До упорядоченной графитовой (пирографит). [c.215]