Кристаллизация пересыщенных растворов

Рис. 1-7. Влияние магнитного поля и окислов железа на кинетику кристаллизации пересыщенного раствора сульфата кальция. Температура 80°С.

Дальнейшее осаждение идет на подготовленные дублеты и триплеты, которые в результате протекания собирательной кристаллизации разрастаются в изолированные друг от друга островки-гранулы. При этом образования новых центров кристаллизации не происходит. Этот процесс аналогичен кристаллизации пересыщенных растворов. [c.48]

Кристаллизация пересыщенных растворов 527 Кристаллическая решетка 356 [c.717]

Наложение магнитного поля на пересыщенный раствор без затравки кристаллизацию не вызывало. Таким образом, собственно магнитное поле на снятие пересыщения воздействия не оказало. [c.12]

Установлено, что при концентрации магнетита, равной 3,0 мг/кг в пересыщенном растворе сульфата кальция, но без наложения магнитного поля, кристаллизация не наблюдалась. Наложение же магнитного поля напряженностью 16-10 А/м (2000 Э) на тот же раствор приводило к выделению твердой фазы, начиная с концентрации железа в растворе, равной 0,3 мг/кг и выше, что подтверждает высказанное выше предположение о решающем значении ферромагнитных окислов железа. [c.12]

Различают первичное накипеобразование, под которым понимают кристаллизацию накипеобразователей из пересыщенного раствора непосредственно на металле теплопередающих элементов, и вторичное накипеобразование, когда частицы накипеобразователей образуются в массе испаряемой воды, переносятся к поверхности теплообмена и прикрепляются к ней в результате действия сил адгезии или адсорбции. [c.61]

Необходимым условием для образования накипи является наличие центров кристаллизации, обусловливающих возникновение поверхности раздела фаз —жидкой и твердой. Без наличия центров кристаллизации водный раствор в испарителях может оставаться в состоянии некоторого пересыщения. Центрами кристаллизации в испарителях могут быть частицы взвеси, содержащейся в питательной воде, либо микрокристаллы, которые могут самопроизвольно образовываться в пересыщенном растворе в результате местных изменений (флуктуаций) концентрации и температуры. [c.61]

На теплопередающей поверхности металла, которой не при даны гидрофобные свойства, отложение первичных кристаллов накипи обусловливается шероховатостью поверхности, многочисленные бугорки на которой представляют собой центры кристаллизации накипи из пересыщенного раствора. Кроме того, [c.80]

Добавка веществ, образующих центры кристаллизации. Полагают, что добавка тонкоизмельченной двуокиси кремния создает в кипящем рассоле центры кристаллизации, которые снижают пересыщение раствора и таким образом уменьшают количество накипи, образующейся на поверхностях нагрева. [c.164]

При низком пересыщении процесс образования центров кристаллизации протекает медленно или совсем отсутствует, и раствор в пересыщенном состоянии может оставаться долгое время. Но при высоком пересыщении процесс образования центров кристаллизации может происходить очень быстро. Осаждение избытка растворенного вещества из пересыщенного раствора можно ускорить, введя некоторое количество растворенного вещества в качестве центров кристаллизации. Некоторые измерения скорости кристаллизации были проведены в пересыщенных растворах в технологии обработки воды. Применение результатов таких измерений в практике (например, при реагент-ном умягчении) почти невозможно из-за сложности рассматриваемой системы, характеризуемой изменяющейся величиной площади поверхности твердой фазы, на которой происходит кристаллизация. Существует, однако, другой фактор, затрудняющий применение имеющихся данных. На скорость роста кристаллов может сильно влиять присутствие в растворе некоторых примесей даже в небольших количествах. Так, гуминовые кислоты в некоторых случаях сильно задерживают осаждение карбоната [c.342]

С повышением концентрации МззО в исходном растворе возрастает степень пересыщения раствора алюминатом натрия, и, следовательно, выход глинозема при кристаллизации увеличивается. С понижением температуры выход глинозема при кристаллизации также возрастает, так как уменьшается равновесная концентрация алюмината натрия в растворе. С повышением каустического модуля исходного раствора выход глинозема при кристаллизации уменьшается. Примесь кремнезема в растворе замедляет процесс кристаллизации. [c.187]

В выпарных кристаллизаторах пересыщение раствора достигается за счет частичной отгонки растворителя [4, 42, 47, 66]. Такие аппараты применяют для кристаллизации веществ, растворимость которых мало зависит от температуры, а также для веществ, обладающих обратной растворимостью [42]. По конструкции выпарные кристаллизаторы напоминают обычные выпарные аппараты, дополненные узлом вывода кристаллической суспензии. Они могут иметь внутреннюю или выносную греющую камеру. [c.539]

Ввиду высокого пересыщения раствора при периодической кристаллизации часто получают мелкокристаллический продукт, а на внутренней поверхности аппарата, особенно в зоне кипения раствора, образуются наросты соли [42]. Путем эмалирования внутренних стенок кристаллизатора и обеспечения высоких скоростей перемешивания раствора можно существенно уменьшить скорость образования инкрустаций. Однако следует отметить, что при периодической работе кристаллизатора отложение соли на стенках не создает особых неудобств при эксплуатации аппарата, так как после каждой новой загрузки горячего раствора эти осадки полностью растворяются. [c.544]

Что же касается влияния поля на кинетику кристаллизации, то, как это показали исследования в МЭИ, кристаллизация дигидрата сульфата кальция из пересыщенного раствора ускоряется лишь в присутствии ферромагнетиков. [c.13]

Проведенные автором работы показали, что наложение магнитного поля не оказывает непосредственного влияния на основные физико-химические свойства воды и водных растворов в условиях обычного аналитического контроля. Роль магнитного поля в предотвращении накипи, по данным автора, в основном сводится к формированию центров кристаллизации за счет снятия пересыщения в пересыщенных растворах солей при одновременном присутствии ферромагнитных окислов железа, обычно присутствующих в технической воде промышленных установок. Однако механизм этого процесса до настоящего времени полностью не был раскрыт. [c.30]

Наложение магнитного поля на пересыщенный раствор без присадок (рис. 1-5, опыт 1) кристаллизации не вызвало. Не вызвало кристаллизацию и увеличение скорости циркуляции в 2 и 3 раза. Таким образом, в данных условиях не установлено образование центров кристаллизации за счет гетерофазных флуктуаций или ассоциатов, на что указывали некоторые исследователи, и собственно магнитное поле на снятие пересыщения влияния не оказало. Иная картина наблюдалась при введении присадки изоморфного вещества. [c.33]

Образование центров кристаллизации под влиянием магнитного поля может происходить только в пересыщенных растворах солей, т. е. термодинамически неравновесных системах, при наличии в воде ферромагнитных окислов железа. Из накипеобразователей в природной воде в пересыщенном состоянии может быть главным образом карбонат кальция. [c.39]

Оптический ме.тод основан на изменении оптической плотности среды в связи с образованием и выделением центров кристаллизации и может служить достаточно чувствительным методом индикации для пересыщенных растворов. [c.68]

Жесткость воды характеризуется количеством солей кальция, магния, растворенных в воде. Природные воды делятся на две груниы щелочные и нещелочные. Более часто встречаются нещелочные воды, в которых различают карбонатную и некарбонатную жесткость. Карбонатная жесткость обусловливается присутствием в воде бикарбонатов кальция и магния, а некарбонатную жесткость образуют хлориды и сульфиты кальция и магния. Карбонатную жесткость называли также временной, так как при ней соли жесткости выпадают при нагревании воды, тогда как при некарбонатной или постоянной жесткости соли выпадают только лри выпаривании. Временная и постоянная жесткости образуют общую жесткость воды. Выпадение солей жесткости происходит вследствие кристаллизации веществ из пересыщенных растворов, так как вода 98 [c.98]

Основные причины благоприятного влияния повышения температуры следующие 1) ускоряются процессы кристаллизации образующихся веществ, уменьшается степень пересыщения раствора — остаточные концентрации приближаются к равновесным эти обстоятельства являются решающим фактором в интенсификации процесса известкования при повышении температуры 2) улучшаются условия отделения взвеси от воды вследствие уменьшения кинематической вязкости воды, в обратной зависимости от которой находится скорость оседания взвеси при данных размерах и форме ее частиц 3) возрастают скорости химических реакций, что, впрочем, в данном случае имеет много меньшее значение в сравнении с первыми двумя обстоятельствами, от которых зависят процессы, определяющие общую длительность обработки воды. С повышением температуры несколько уменьша- [c.75]

Так как после контакта с катионитом отработанный регенерационный раствор кислоты представляет собой кислый пересыщенный раствор aS04, то скорость фильтрования раствора кислоты при регенерации выбирают, исходя из условий предотвращения кристаллизации гипса, а не диффузии при обмене ионов в процессе регенерации (как при Na-катионировании). Скорость фильтрования кислоты поэтому принимают не менее 10 (до 15) ч м для сокращения времени контакта раствора с катионитом. По этой же причине (а также во избежание усиления коррозии оборудования) н не допускается повышение температуры Н-катионируемой воды и регенерационного раствора, так как оно ускоряет кристаллизацию гипса. [c.220]

Кристаллизация из пересыщенного раствора, омывающего всю остальную теплопередающую поверхность, и прики-пание выпавших в толще рассола частиц накипи и шлама. При этом образуется более рыхлая накипь с меньшей теплопроводностью, чем в первом случае. [c.101]

Механизм формирования центров кристаллизации с известным приближением можно представить следующим образом. Под влиянием магнитного поля коллоидные частицы ферромагнетиков, достигнув определенного размера <для Рез04 начиная с размера 0,01 мкм [6], для -уРсгОз — с размера 0,003—0,004 мкм [7]), приобретают свойства постоянных магнитиков, благодаря чему возникает их способность к агрегации — образуются ядра, которые из пересыщенных растворов могут сорбировать на своей поверхности ионы и молекулы накипеобразователей. При этом прочность их возрастает, и частицы приобретают функции центров кристаллизации или затравки. Наряду с этим в межполюсном пространстве возможны и другие явления, связанные с образованием затравок (см. ниже). [c.13]

Наночастицы могут быть изготовлены и путем кристаллизации из эмульсий. Но основной недостаток мокрых методов синтеза — это образование крупных агрегатов в процессе получения. Во избежание агломерирования осаждение проводят в гетерогенных средах, используя стабилизацию поверхностно-активными веществами полимерного типа, с помощью которых удается, например, получать частицы Zт02 размером менее 10 нм [41]. Условия равновесия при кристаллизации наночастиц из пересыщенных растворов солей, находящихся в ограниченных малых объемах (т. е. в своеобразных нанореакторах), рассмотрены в работе [9]. [c.118]

При нагреве аморфные сплавы кристаллизуются при определенной температуре и (хотя в результате кристаллизации образуются равновесные фазы) процесс кристаллизации крайне сложен и, по всей вероятности, в ходе него происходит также выделение нескольких метастабильных фаз. Масумото с сотр. [10] на основе данных изучения кристаллизации нескольких аморфных сплавов предложили схему процесса кристаллизации, показан-рую на рис. 4.15. При нагреве закаленных аморфных сплавов протекают следующие процессы сначала в аморфной фазе выделяется высокодисперсная метастабильная фаза Л15-1, затем такая смешанная структура полностью переходит в кристаллическую ме-тастабильную фазу AIS-II, которая и превращается при высоких температурах в стабильную равновесную структуру. Фаза Л15-1 представляет собой мелкие кристаллы основного металла. Образующаяся из нее фаза AIS-II вследствие неравномерности зарождения растет очень быстро, в результате чего аморфная матрица полностью изчезает. Структура этой фазы в случае низкой температуры образования однородна, а в случае высокой температуры представляет собой структуру типа эвтектоидной. Кроме того, при длительном отжиге при низких температурах образуется микрокристаллическая фаза SkS, представляющая собой пересыщенный раствор металлоида в основном металле. На рис. 4.16 процесс кристаллизации показан на ТТТ-диаграмме. Согласно Масумото и Мад-дину [2], при отжиге ниже определенной температуры в аморфной фазе возникают в большом количестве мельчайшие кластеры (30— [c.116]

Кроме того, осаждение карбоната кальция и гидроокиси магния иногда затрудняется присутствием органических веществ. Скорость образования осадка может быть увеличена с помощью следующих мероприятий 1) повышением температуры, что способствует ускорению кристаллизации и уменьшает растворимость осадка 2) введением избытка реагентов с целью уменьшения растворимости 3) тщательным перемешиванием реаген- тов с водой 4) непрерывным перемешиванием массы обрабаты-ваемой воды с тем, чтобы пересыщенный раствор находился в контакте с поверхностью твердого осадка 5) обеспечением контакта воды с ранее выпавшим осадком или зернами песка, играющими роль центров кристаллизации. [c.31]

Недостатком аппаратов циркуляционного типа, несмотря на их высокую эффективность, является значительное увеличение их высоты при необходимости увеличения объема (при постоянном диаметре). Увеличение диаметра приводит к нарушению устойчивости движения восходящего потока суспензии и образованию обратных токов. Аппарат с перфорированным диффузором обеспечивает устойчивое вихревое движение фаз (рис. 6.6.5, в). Движущаяся с большой скоростью вдоль теплообменного устройства жидкость вызывает вихревое движение суспензии в объеме аппарата. Данный аппарат примененяется при кристаллизации веществ с высокой растворимостью и способностью образовывать устойчивые пересыщенные растворы. [c.661]

Необычным с точки зрения данных, имеющихся в литературе, является увеличение периода в случае отжига сплава А1—Mg—Zr и при том наиболее сильное при отжиге после ускоренной кристаллизации. Это можно объяснить переходом в раствор некоторой части выделений Г-фазы, содержащей цирконий, образовавшихся по перитектической реакции в условиях неравновесной кристаллизации.. О растворении частиц Г-фазы при отжиге свидетельствует наблюдающаяся около этих частиц повышенная плотность вторичных выделений А1з2г (см. рис. 66), что может быть результатом большей пересыщенности раствора около растворяющейся Г-фазы. [c.165]

Требуемая дисперсность продуктов распада пересыщенных растворов переходных металлов в алюминии и равномерность их распределения по объему матрицы могут быть достигнуты при определенных условиях получения полуфабрикатов алюминиевых сплавов. Наиболее важное условие — высокая скорость охлаждения при кристаллизации. Это обеспечивает достижение необходимого пересыщения твердого раствора и одновременно уменьшает сегрегацию переходных металлов, обусловленную внутрикристаллической ликвацией, В частности, при легировании цирконием уменьшается его сегрегация в центре дендритных ячеек, которая возникает соответственно перитектическому типу диаграммы состояния этого элемента с алюминием. Наряду с достижением определенной пересыщенно-сти твердого раствора ускоренная кристаллизация слитков супрала приводит также к уменьшению ширины приграничных зон, обедненных цирконием [268]. Последнее связано с уменьшением размеров дендритных ячеек. Тем самым обеспечивается большая однородность структуры при последующем рекристаллиза-ционном отжиге. В ином случае в приграничных зонах формируются крупные зерна и, таким образом, усиливается неоднородность структуры сплава в целом. [c.167]

В это же время русские академики Т. Ловиц и В Лаксман впервые открыли явление пересыщения растворов и установили некоторые законы кристаллизации солей. [c.9]

В качестве примера рассмотрим анодную поляризацию свинца в растворе серной кислоты, подробно исследованную Б. Н. Кабановым [57]. На рис. У1,43 приведена анодная кривая заряжения. Включение тока сразу вызывает сдвиг потенциала в положительную сторону. Концентрация сульфата свинца и приэлектродном слое быстро нарастает и очень скоро достигается пересьпценйе, достаточное для образования кристаллических зародышей. Начало кристаллизации сопровождается некоторым уменьшением потенциала, достигающего максимума в точке А. Падение потенциала связацо с умень- шением пересыщения, обусловленным кристаллизацией, но раствор остается пересыщенным относительно сульфата свинца. Теперь анодный процесс приводит к накоплению осадка соли на электроде (почти горизонтальный участок кривой). Далее, по мере увеличения количества прошедшего электричества Q, потенциал начинает снова [c.240]

Протекание реакций, учитывая низкое значение величины произведения растворимости фосфатов железа и марганца, приводит через непродолжительное время к пересыщению раствора в слое, граничащем с поверхностью изделия, и последующей кристаллизации двух и трехзамещенных фосфатов железа и марганца на поверхности железа, т. е. к образозанпю фосфатного покрытия по реакциям [c.186]

При электрокристаллизации перенапряжение играет такую же роль, как пересыщение при химической кристаллизации из раствора. На чужеродной поверхности металла или на том же металле, но имеющем пассивные или оксидные пленки, возникают микрообразования — трехмерные зародыши новой фазы — кристаллики, способные находиться в равновесии с окружающей средой при существующих параметрах системы р, t, с и др.). [c.115]

Возникновение зародышей кристаллизации может происходить как самопроизвольно, так и введением уже готовой твердой поверхности (затравки). Явление самопроизвольного зарождения центров кристаллизации в гомогенной жидкой среде впервые наблюдал Тамман. Более подробно это явление было рассмотрено В. И. Даниловым и его учениками, установившими, что для осуществления самопроизвольной кристаллизации в пересыщенном растворе необходимы два условия местная концентрация молекул вещества с малой кинетической энергией и наличие такого расположения молекул (или ионов), которое ооответствовало бы их положению в кристаллической решетке кристаллизующегося вещества. [c.23]

Влияние магнитного поля на кристаллизацию растворив впервые наблюдал В. В. Кондогури. Им установлено увеличение числа центров кристаллизации в растворах пиперина и салола при воздействии электрического и магнитного нолей. Аналогичные явления наблюдал и Ф. К. ГорскийБолее детальное изучение влияния магнитного поля на различные накипеобразователи было проведено в МЭИ [23, 24]. Исследования показали, что магнитное поле обусловливает образование кристаллических микрозародышей накипеобразователей в водных растворах при условии, если эти растворы при поступлении в магнитный аппарат находятся в пересыщенном состоянии. В дальнейшем при нагревании зародыши превращаются в кристаллические центры. Их количество значительно больше, а размер меньше, чем при отсутствии предварительной обработки воды магнитным полем. Кроме того, сокращается латентный период кристаллизации, т. е. твердая фаза выделяется раньше. [c.26]

Роль ферромагнитных окислов железа в образовании центров кристаллизации наглядно подтверждается фотоснимками,. полученными с поверхности замороженных капель в электронном микроскопе (при увеличении в 20 000 раз) [24]. Пересыщенные растворы сульфата кальция были приготовлены на монодистилляте (лабораторном) с содержанием ферромагнитных окислов железа около 0,15 мг/кг и тридистилляте, в котором. присутствие железа анализом не установлено (чувствительность метода до 0,003 мг/кг). Сравнение снимков проб, в которых железо отсутствовало, без наложения магнитного поля и с наложением практически разницы не показало,- в то время как в присутствии железа при наложении магнитного поля наблюдалось характерное образование кристаллических ядер (рис. 1-8). [c.37]

Метод электропроводности основан на снижении электропроводности в пересыщенных растворах при наложении магнитного поля вследствие выделения зародыщей кристаллизации. Однако получаемая разница в электропроводности обработанной и необработанной воды очень незначительна. Она становится заметнее прл нагревании испытуемых жидкостей в равных условиях, так как выделение центров кристаллизации в воде, обработанной магнитным полем, наступает рань-ще. Основываясь на этом, Ф. И. Кукоз, В. И. Макаров и М. Ф. Скалозубов разработали специальный прибор. Равные количества обработанной и необработанной воды нагреваются в сравнимых условиях в интервале температур 20—90°С со скоростью 15—18 град/мин. Через определенные промежутки времени замеряется электропроводность жидкостей. Оптимальный режим магнитной обработки соответствует наибольшей разнице электропроводности исследуемых проб. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...