Cтраница 2
Строго говоря, термин вторичное зародышеобразование весьма условен. Появляющиеся в присутствии затравки или более значительного количества твердой фазы зародыши ничем не отличаются от первичных. В конечном итоге их образование регулируется теми же факторами. Если они строятся из простейших частиц заново - это факторы, определяющие скорость гомогенного зародышеобразования. Если же центрами вторичного зародышеобразования становятся уже готовые твердые частицы переходящего в осадок вещества, можно говорить о закономерностях, присущих гетерогенному зародышеобразованию. [16]
Иначе обстоит дело при вторичном зародышеобразовании. Здесь перемешивание играет существенную роль. При нем увеличивается число соударений и сама энергия удара, что оказывает значительное влияние на число образующихся вторичных зародышей. Пока в нашем распоряжении находятся лишь качественные представления о зависимости N / ( со), но наличие самой зависимости и ее характер не вызывают сомнений. [17]
Двойникование может рассматриваться как следствие вторичного зародышеобразования, подчиненного структурному контролю со стороны межслоевого катиона. Благоприятствует вторичному зародышеобразованию склонность фторфлогопитового расплава к переохлаждению. Более одной трети кристаллов, полученных из расплава, составляют двойники. В кристаллах фтор-флогопита, выращенных из расплавов, иногда встречается несколько микродвойников в пределах одной чистой пластины, что свидетельствует о существенном изменении условий роста в течение времени образования даже одного кристалла. [18]
Следует также иметь в виду и вторичное зародышеобразование. Как показали экспериментальные исследования влияния различных факторов на гранулометрический состав осадков сульфата железа [8], на дифференциальных кривых распределения кристаллов по размерам имеет место максимум, расположенный в области размеров 0 2 - 0 3 мм. При переходе от кристаллизатора к кристаллизатору этот максимум несколько сдвигается в сторону больших размеров, а высота его уменьшается. Одновременно появляется второй максимум, отвечающий размерам 0 8 - 1 0 мм. Подобный характер кривой распределения связан с первичным и вторичным зародышеобразованием. Наличие такой связи подтверждается данными об увеличении числа кристаллов при переходе от одного кристаллизатора к другому. [19]
В литературе известны попытки связать механизм вторичного зародышеобразования с моментами плотности функции распределения кристаллов по размерам. [20]
Существуют, прямые морфологические доказательства важности вторичного зародышеобразования для роста макромолекулярных кристаллов. Скорость кристаллизации расплавов полимеров ( см. рис. 5.37) зависит от температуры, как и следует из классической теории вторичного зародышеобразования [ разд. Только при кристаллизации в процессе полимеризации следует ожидать, что при низких степенях переохлаждения рост кристаллов определяется ненарушаемыми спиралями роста, как это имело место при кристаллизации низкомолекулярных соединений ( разд. Третичное Зародышеобразование играет небольшую роль при кристаллизации маленьких молекул. [21]
В системах с малым пересыщением важное место занимает вторичное зародышеобразование. Оно происходит вследствие столкновения кристаллов друг с другом либо с поверхностями стенок аппарата, мешалки. Установлена сильная зависимость скорости вторичного зародышеобразования от пересыщения. [22]
На основании современной теории сделан вывод, что вторичное зародышеобразование не идет по какому-то единственному механизму, а могут иметь место различные виды вторичного зародышеобразования, соответствующие различным пересыщениям, концентрациям примесей и гидродинамическим условиям. Предполагается [34-36] существование двух видов вторичного зародышеобразования из растворов и газов: бесконтактное и контактное. [23]
Крупным успехом в развитии теории кристаллизации явилось открытие вторичного зародышеобразования, занимающего одно из главных мест в непрерывных высокопроизводительных системах, в которых пересыщение раствора для устойчивой работы мало. [24]
![]() |
Зависимость скорости зароды-шеобразования от температуры. [25] |
Теорию абсолютных скоростей реакций используют также для описания процессов вторичного зародышеобразования [ вывод уравнения ( 75) в разд. [26]
Предполагая только, что скорость роста кристаллов определяется скоростью вторичного зародышеобразования, авторам удалось добиться разумного соответствия между экспериментальными и вычисленными скоростями роста. Такая зависимость определяет значительно большую степень переохлаждения для заметного роста кристаллов и гораздо менее резкое увеличение скорости кристаллизации при увеличении ДГ. На рис. 5.36 приведена температурная зависимость скорости роста кристаллов, которая определяется скоростью вторичного зародышеобразования. Из общей диаграммы видно, что в выбранных условиях кристаллизации должна существовать область переохлаждения около 7 С ( заштрихованная область), где расплав ме-тастабилен. Даже добавление кристаллов в качестве зародышей не может инициировать процесс кристаллизации в заметной степени. Далее этой области в интервале температур 40 С или более рост кристалла невозможен при гомогенном зародышеобразовании, но, начавшись на гетерогенном зародыше, он будет продолжаться путем последовательного вторичного зародышеобразования. И наконец, в области температур, близких к температуре стеклования, скорости как первичного, так и вторичного зародышеобразования становятся очень малыми. [27]
Итак, пока можно полагать, что бесконтактный механизм вторичного зародышеобразования малосуществен для реальных кристаллизационных систем. Разумеется, в этом случае играет большую роль интенсивность перемешивания суспензии. При очень низких пересыщениях становится маловероятным не только гомогенное зародышеобразование, но и вторичное. [28]
Прежде чем оценить вклад, который вносит тот или иной вид вторичного зародышеобразования в возникновение новой фазы, познакомимся более подробно с отдельными экспериментальными данными, характеризующими присущие этой категории процессов особенности. Отметим, что при изучении контактного вторичного зародышеобразования важно учитывать, что даже при малом времени контакта фаз рост зародышей до видимых размеров происходит очень неравномерно. Если часть из них становится видимыми через несколько секунд, то последние появляются в поле зрения иногда лишь через несколько минут или даже десятков минут. Поэтому приходится учитывать не только время и интенсивность контакта, но и время экспозиции, требующееся для проявления всех образовавшихся зародышей. [29]
Из соотношений (1.351), (1.355) видно, что структура движущих сил бесконтактного и контактного вторичного зародышеобразования идентична, только под значением v23 понимается скорость отрыва зародыша от кристалла размером г при истирании его несущей фазой, а под v3 ( r, ц) - скорость отрыва зародыша за счет упругого столкновения кристаллов. [30]