Cтраница 3
Кристаллизация возможна двумя путями: а) растворением аморфной фазы, являющейся смесью гидроокиси и сравнительно хорошо растворимой основной соли, с последующим гомогенным образованием зародышей и ростом их из раствора; б) срастанием самопроизвольно образовавшихся элементов - кристаллической решетки очень малого размера. Кроме того, второй путь лучше объясняет постоянство величины частиц мелкой фазы в широком интервале условий осаждения. [31]
Тернбалл [ 22а ] пытался создать такие условия, когда с инородной подложкой соприкасается лишь несколько капелек, и тем самым изучать процесс гомогенного образования зародышей. В случае гомогенного зародышеобразо-вания скорость затвердевания капли должна быть пропорциональна общему объему капли. Однако, как было установлено Паундом [12], в большинстве случаев скорость затвердевания пропорциональна площади поверхности капли, что указывает на гетерогенное зародышеобразование. [32]
Хотя конкретные предположения, использованные при этом расчете, могут быть и не вполне правильными, приходится считать, что в обычных кристаллах с довольно высокой плотностью дислокаций истинно гомогенное образование зародышей никогда не наблюдается. В заключение следует подчеркнуть, что этот расчет применим только к превращениям, происходящим без изменения состава. Когда зародыш имеет состав, отличный от состава матрицы, дислокации действуют как предпочтительные места образования зародышей вследствие их взаимодействия с атомами растворенного компонента. [33]
![]() |
Изменение величины адсорбции воды кристаллизующейся. [34] |
Наряду с рассмотренными ступенями реакции, представляющими собой основу для спонтанного образования зародышей и соответствующими модели Тежака [6], по нашему мнению, существует еще другая последовательность процессов, которая также соответствует картине гомогенного образования зародышей. [35]
Почти каждое происходящее в природе или лаборатории образование новых - жидких или газообразных - фаз при малых или умеренных отклонениях от равновесия происходит на границах раздела, и всегда следует принимать специальные меры предосторожности, чтобы предотвратить эти явления и обеспечить возможность наблюдения процесса гомогенного образования зародышей. [36]
Построение теории гомогенного образования зародышей внутри кристаллов является, вообще говоря, трудной проблемой. Поэтому проблема заслуживает специального дополнительного освещения. Бекке-ра [117], проведенный на весьма простом примере. Этот эксперимент, несмотря на отдельные упрощения, которые могут вызвать возражения, все же наметил прогрессивный путь дальнейших исследований. В данном случае речь идет о кристалле твердого раствора, который распадается на две кристаллические фазы твердых растворов. Абсцисса xt дает молярные доли компонента 1, по ординате отложена температура. В области выше кривой кристалл твердого раствора I устойчив, а ниже - неустойчив. [37]
Таким образом, наличие поверхностей, особенно шероховатых, избирательно смачиваемых новой фазой в присутствии исходной фазы, существенно способствует выделению новой фазы, снижая работу образования критических зародышей, и в тем большей мере, чем лучше смачивание. Поэтому наблюдение чисто гомогенного образования зародышей новой фазы возможно лишь при отсутствии в системе посторонних включений и полном избирательном смачивании исходной фазой стенок сосуда. [38]
Такая собственная гетерогенность полимерных расплавов сохраняется при темп - pax, значительно превышающих темп-ру плавления. Экспериментальное определение скорости гомогенного образования зародышей в расплавах полимеров представляет значительные трудности. Первые надежные результаты получены для полиэтилена, полиэтиленокспда и полипропилена с применением метода диспергирования расплава в жидких средах, позволяющего исключить влияние случайных неоднородностей. Этими опытами установлено, что, напр. [39]
При кристаллизации расплавов полимеров при температурах, близких к температурам стеклования, дело обстоит иначе: зародыши в большей степени образуются из различных макромолекул, чем вследствие складывания одной. Экспериментальных данных, подтверждающих гомогенное образование зародышей типа бахромчатой мицеллы, недостаточно. [40]
Недавно Берне и Тернбулл [17] исследовали кинетику гомогенного образования зародышей в изотактичсском полипропилене. [41]
Однако и в природе, и в эксперименте решающим почти всегда оказывается другое обстоятельство. Ранее уже отмечалось, что в природных процессах гомогенное образование зародышей представляет собой исключение и что в большинстве случаев местами присоединения атомов являются поверхности, уже имеющиеся в исходной среде. В особенности это относится к жидким зародышам, которые почти всегда возникают на смачивающихся пылинках или других взвешенных частицах. Если последние не удалены применением специальных мер, что в растворах почти не удается, то кривая метастабилыюсти приближается вплотную к кривой сосуществования фаз. Поскольку такие взвешенные частицы в большинстве случаев менее действенны в отношении образования кристаллических зародышей, если только они не изоморфны, то граничная кривая твердой фазы я / a почти не изменяет своего положения. Эти переходы легко продемонстрировать с помощью простых опытов. [42]
Рассмотрим несколько подробнее механизм вакансионного порообразования в покрытиях на стадии их роста. На первой стадии порообразования происходит интенсивный распад пересыщенного растворва вакансий, сопровождающийся гомогенным образованием зародышей пор. На второй стадии, когда вакансионное пересыщение уменьшается и образование зародышей новых пор становится маловероятным процессом, происходит увеличение размера закритических зародышей, образовавшихся на первой стадии. Третья стадия наступает с того времени, когда пересыщение вакансиями становится недостаточным для заметного роста пор путем миграции к ним вакансий. На этой стадии рост пор происходит преимущественно вследствие коалесценции, т.е. рост крупных пор за счет растворения более мелких и миграции вакансий к крупным порам. [43]
Было обнаружено, что кинетика кристаллизации предварительно отфильтрованных растворов отличается очень незначительно. Эти эксперименты показали, что при кристаллизации из растворов часто образуются хорошо сформированные монокристаллы и дендриты и что гомогенное образование зародышей или образование собственных зародышей является основным видом зародышеобразования в этом случае. [44]
Для начала кипения необходим, как правило, более или менее значительный перегрев жидкости выше температуры кипения. Перегрев требуется потому, что при возникновении пузырьков пара образуется новая поверхность раздела фаз пар - жидкость ( при гомогенном образовании зародышей), а при гетерогенном образовании зародышей возникает также поверхность раздела фаз твердое тело - пар. Поверхность раздела фаз твердое тело - жидкость при кипении уменьшается. По этой причине влияние смачивания на кипение диаметрально противоположно его влиянию на конденсацию. Именно кипение значительно облегчается при плохом смачивании стенок нагревательного аппарата. Соответственно при плохом смачивании кипение может начаться при значительно меньшем перегреве, чем при хорошем смачивании. [45]