Изменение - форма - кристалл
Cтраница 1
Изменение формы кристалла происходит в результате того, что частицы сдвигаются вдоль плоскостей скольжения. Можно ожидать, следовательно, что скольжение одного гексагонального слоя относительно другого будет происходить легче. На микрофотографии металла, подвергнутого растяжению, часто можно обнаружить следы таких плоскостей скольжения. [1]
Изменение формы кристалла происходит в результате того, что частицы сдвигаюся вдоль плоскостей скольжения. Так, металлический цинк имеет гексагональную плотнейшую упаковку, схематически показанную на рис. 17.1. Расстояние между гексагональными слоями атомов несколько превышает расстояние, соответствующее идеальной плот-нейшей упаковке, - расстояние между соседними атомами цинка в одном и том же гексагональном слое составляет 2 66 А, тогда как соответствующее расстояние в прилегающих слоях равно 2 91 А. Можно ожидать, следовательно, что скольжение одного гексагонального слоя относительно другого будет происходить легко. Если монокристаллу цинка придать форму проволоки круглого сечения ( с гексагональными слоями), как показано слева на рис. 17.18, 1, и затем тянуть ее за концы, то проволока вытянется в ленту благодаря скольжению ее частиц вдоль гексагональных плоскостей, как показано в правой части рис. 17.18. На микрофотографии металла, подвергнутого растяжению, часто можно обнаружить следы таких плоскостей скольжения. [2]
Изменение формы кристалла происходит в результате того, что частицы сдвигаются вдоль плоскостей скольжения. Так, металлический цинк имеет гексагональную плотнейшую упаковку, схематически показанную на рис. 17.1. Расстояние между гексагональными слоями атомов несколько превышает расстояние, соответствующее идеальной плот-нейшей упаковке - расстояние между соседними атомами цинка в одном и том же гексагональном слое составляет 266 пм, тогда как расстояние между атомами соседних слоев равно 291 пм. Можно ожидать, следовательно, что скольжение одного гексагонального слоя относительно другого будет происходить легко. Если монокристаллу цинка придать форму проволоки круглого сечения ( с гексагональными слоями) и затем тянуть ее за концы, то проволока вытянется в ленту благодаря скольжению ее частиц вдоль гексагональных плоскостей, как показано на рис. 17.10. На микрофотографии металла, подвергнутого растяжению, часто можно обнаружить следы таких плоскостей скольжения. [3]
Изменение формы кристаллов имеет большое практическое значение, так как оно связано с физико-химическими характеристиками продукта, в частности, со способностью слеживаться. Как показали исследования [ 7J, в присутствии ряда примесей аммиачная селитра кристаллизуется в виде округлых кристаллов. В то же время из чистых растворов выделяются иглообразные частицы. Необходимое для изменения формы кристаллов NH4NO3 содержание примеси - пороговая концентрация сравнительно невелика и для двухвалентных катионов практически одна и та же - около 0 5 о ( мольн. [4]
Изменение формы кристаллов нитрата аммония изучалось в присутствии ионов Со2, Ni2, Cu2, Zn2, Mn2 и ВОз - - - Обычно аммиачная селитра кристаллизуется в виде призматических игл. С введением добавок кристаллы становятся более округлыми, изометричными. [5]
Для изменения формы кристаллов в раствор вводят поверхностно-активные вещества. На рис. 5 и 6 показано изменение формы кристаллов хлорида аммония и бикарбоната натрия при кристаллизации их в присутствии очень малых количеств поверхностно-активных веществ. [6]
Анализ изменения формы кристалла выявляет основное макроскопическое влияние отжига макромолекулярных кристаллов. В фибриллярных кристаллах, по-видимому, не происходит непрерывного из менения длины, и они, скорее всего, плавятся и рекристаллизуются. Относительно формы малых кристаллов типа бахромчатых мицелл в настоящее время известно очень немного, и потому мало что можно сказать и об изменении их размеров при отжиге. Можно ожидать, что основной эффект отжига сводится в них к изменению концентрации дефектов ( разд. Ламелярные кристаллы со сложенными цепями утолщаются более непрерывно. Основой макроскопического описания это го процесса может явиться подход, использующий неравновесную термодинамику. [7]
Причина изменения формы кристалла не установлена в случае, когда в маточной фазе присутствуют некоторые присадки. Равновесная форма кристалла определяется, согласно теореме Вульфа13, поверхностным натяжением на границе кристалла и маточной фазы; присадки могут адсорбироваться на различных поверхностях и изменять равновесную форму вследствие изменения их поверхностного натяжения. Так как обычно размеры кристаллов много больше равновесных размеров Гиббса - Томсона 13, то более вероятно, что форма определяется кинетикой роста; присадки были бы эффективнее при дифференциальном изменении кинетики роста на различных гранях. [8]
 |
I. Зависимость максимальной скорости кристаллизации азотнокислого бария при 20 С от содержания примеси метиленовой сини. [9] |
С изменением формы кристаллов под воздействием различного рода примесей приходится встречаться довольно часто. Этот процесс приводит к изменению соотношения размеров граней. [10]
При изучении изменения формы кристалла применялось мно-то поверхностно активных агентов, но большинство опубликованных результатов имеет только качественное значение. Недавняя работа Михаэлса и Колвилла ЙО ] представляет особый интерес, так как они в сущности измерили скорости роста различных граней кристаллов адипиновой кислоты в водном растворе. [11]
Такой процесс изменения формы кристалла при пластической деформации называется, как об этом говорилось выше, двойни кованием, а плоскость, относительно которой происходит симметричный поворот, называется плоскостью двойникова-ния. [12]
Большинство из рассмотренных случаев изменения формы кристаллов связано с лабораторными исследованиями, но это явление имеет исключительное значение в промышленной кристаллизации. Некоторые формы кристаллов нежелательны для промышленных кристаллов, так как одни ухудшают внешний вид кристаллической массы, другие приводят к срастанию кристаллов ( см. гл. [13]
При кристаллизации полимеров под давлением происходит изменение формы кристаллов. Вообще давление также оказывает влияние на скорость кристаллизации эластомеров. [14]
Наиболее частым случаем, вероятно, следует считать изменение формы кристалла в присутствии примесей в кристаллизующемся растворе. Например, хлористый натрий кристаллизуется в форме куба из воды и в форме октаэдра, если в воде имеется мочевина. Часто мельчайшие следы третьего компонента могут вызвать изменение формы кристалла, но не всегда многие известные примеры изменения формы кристаллов являются результатом присутствия больших количеств примеси в кристаллизующейся системе, и это явление не всегда можно объяснить. Трехвалентные ионы, например трехвалентное железо, алюминий и хром, могут действовать как активные модификаторы формы; небольшое количество солей этих металлов часто добавляют в кристаллизующиеся системы для осуществления требуемых изменений формы кристалла. [15]
Страницы: 1 2 3 4