Cтраница 2
Если форма кристаллического зародыша остается неизменной при его росте, то становится совершенно непонятным на первый взгляд, чем может обусловливаться изменение равновесной температуры плавления при изменении его размеров. Напомним, что в случае равновесия между пересыщенным паром и зародышевой каплей жидкости оно может быть сведено к изменению скрытой теплоты испарения на одну молекулу при изменении кривизны капли [ ср. Рассматривая переход из газообразного состояния не в жидкое, а непосредственно в кристаллическое, можно и в этом случае свести изменение равновесной температуры при заданном давлении или, что несколько проще, изменение равновесного давления при заданной температуре к уменьшению скрытой теплоты испарения кристаллика ( отнесенной к одной частице) при уменьшении его размеров. [16]
Критический радиус трехмерного кристаллического зародыша одновременно определяет и минимальный размер выступа, который может быть устойчивым на кристаллах, кажущихся округлой формы. [17]
Механизм образования кристаллического зародыша внутри гомогенной жидкости точно неизвестен. [18]
Прежде чем появятся кристаллические зародыши в результате реакции обмена, затрачивается определенная энергия на освобождение каждого иона от сольватной оболочки. [19]
После того как кристаллический зародыш достиг размера выше критического, дальнейший его рост в идеальных условиях будет определяться осаждением на нем растворенного вещества из пересыщенного маточного раствора. Между поверхностью растущего кристалла и толщей однородного маточного раствора образуется слой, в котором концентрация растворенного вещества постепенно, по мере осаждения его на гранях кристалла, убывает, и раствор из пересыщенного становится насыщенным. При этом плотность раствора в прилегающем к поверхности кристалла слое умень-дыается, ион начинает перемещаться вверх; при растворении кристалла плотность раствора увеличивается и он перемещает-ся вниз. В результате происходит перемешивание раствора ( конвекционные токи или концентрационные токи растворения), которое может привести к искажению формы растущего кристалла, если в предповерхностном слое раствора не будет восстановлено стабильное пересыщение. Однородность пересыщения может быть достигнута перемешиванием раствора или диффузией от пересыщенного маточного раствора с концентрацией С к поверхностному насыщенному слою с концентрацией с. [20]
Таким образом, кристаллический зародыш, будет вырастать в ус, если заторможен рост в двух направлениях; в пластинку, если рост заторможен в одном направлении; и в нормальный кристалл, если торможения роста нет. [21]
В области 2гг кристаллические зародыши новой фазы абсолютно неустойчивы относительно жидкости. Возникновение в системе кристаллов размером меньше г необъяснимо термодинамически и осуществляется по механизму флуктуации. Только после образования достаточно крупного кристалла с размером гг они могут расти в переохлажденной жидкости. Поскольку г достаточно малы ( обычно значения г лежат в области от 1 до 10 нм), к этим явлениям применяется теория флуктуации, которая дополняет термодинамику. [22]
Начальная стадия роста кристаллического зародыша, сопровождаемая увеличением свободной энергии системы ( преодолением потенциального барьера), не может быть объяснена приведенными термодинамическими зависимостями. [23]
В случае образования кристаллического зародыша на твердой поверхности работа также уменьшается за счет межмолекулярного взаимодействия возникшего кристалла и подкладки. Поэтому, если зародыш образуется на поверхности твердого тела, кристаллическая решетка которого сходна с решеткой зародыша, работа образования последнего уменьшается. [24]
Даувальтер 4 указывает: кристаллические зародыши образуются не исключительно, но лишь предпочтительно на поверхностях раздела фаз, так как необходимая энергия для их возникновения частично получается ими за счет поверхностной энергии раздела фаз. [25]
В случае определенной огранки кристаллического зародыша работа его образования складывается из свободной поверхностной энергии каждой грани зародыша: А - ( l / 3) EStcrt, где S, - поверхность, GI - поверхностное натяжение i - й грани. Таким образом, равновесный кристаллический зародыш должен иметь при данной температуре определенный радиус. [26]
Кроме того, для кристаллического зародыша неприменимо понятие радиуса. [27]
![]() |
Зависимость скорости образования зародышей от переохлаждения для различных веществ. [28] |
Из этого следует, что кристаллические зародыши, устойчивые при больших переохлаждениях или пересыщениях, должны распадаться при повышении температуры, хотя бы при этом температура моновариантного равновесия Т0 и не достигалась. [29]
При этом предполагается, что кристаллические зародыши имеют пренебрежимо малый размер и образуются ( или вводятся) на входе в кристаллизатор. [30]