Рост кристаллов

Образование центров кристаллизации.

КИНЕТИКА

Процесс кристаллизации из растворов включает две стадии:

1. образование центров кристаллизации,

2. рост кристаллов.

Обозначим:

N – число образовавшихся центров,

- скорость образования центров кристаллизации.

Скорость образования центров кристаллизации зависит от пересыщения

Эту зависимость часто представляют в виде .

Существуют теории:

1. гомогенного образования центров (Гиббс, Тамман), согласно которой центрами кристаллизации становятся сиботаксические группы (блоки) вещества в растворе;

2. гетерогенного образования центров (современные авторы), согласно которой центрами кристаллизации могут быть примеси (пылинки) и инородная поверхность.

Для стадии роста кристаллов применимо основное уравнение массопередачи

(177)

Коэффициент массопередачи

Коэффициенты массоотдачи:

- учитывает стадию диффузии вещества к поверхности кристалла.

Для растворов этот коэффициент определяется из критериального уравнения:

(178)

В уравнении (178)

L – характерный линейный размер кристалла.

Часто полагают .

- учитывает стадию поверхностной реакции (миграция молекул или блоков вещества по поверхности кристалла до присоединения), надёжных формул для определения не существует.

При росте кристалла его поверхность переменна F=var.

Поэтому полагают .

От уравнения (177) переходят к уравнению (179)

(179)

Когда , правило Мак-Кэба.

Когда .

Следовательно зависимость отражает преимущество той или иной стадии роста кристаллов.

Кинетика применяется для определения фракционного состава кристаллов в процессе кристаллизации. Это предсказание приближенно, т.к. трудно учитывать другие факторы (природа кристаллизующейся соли, температура, примеси и др.).

Дата добавления: 2013-12-12