химический каталог




Анорганикум Том 2

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

истема может обладать значительно большей энергией, чем нужно для достижения равновесного состояния. Примерами такой метастабильной системы являются перегретая и переохлажденная жидкости и пересыщенные растворы.

Размеры растущих кристаллов тем больше, чем меньше образуется первичных зародышей. Количество зародышей, образующихся в единицу времени в единице объема, называют скоростью зародышеобразования. По П. Ваймарну,

""Ж^ <259>

где ш — скорость зародышеобразования; V — концентрация раствора в момент образования зародыша; L — концентрация насыщения раствора, находящегося в состоянии равновесия с макроскопическим осадком.

Уравнение (259) описывает влияние различных факторов на процесс осаждения. Число зародышей растет с увеличением пересыщения раствора и уменьшением растворимости осадка. Для получения крупнокристаллических, хорошо фильтруемых осадков пересыщение должно быть мало. Поэтому осадитель нужно добавлять медленно. Кроме того, осаждение проводят при нагревании до температуры кипения, при этом значение L увеличивается и скорость зародышеобразования становится еще меньше.

Эти требования наиболее полно удовлетворяются при проведении гомогенного осаждения. К осаждаемому раствору добавляют соединения, образующие осадитель только в необходимом для проведения реакции количестве. Для осаждения малорастворимого сульфата применяют, например, диметилсульфат или амидосульфат. для осаждения сульфидов — тиоацетамид или тиокарбамид. На этом же принципе основано применение уротропина для осаждения гидроксидов трехвалентных металлов или тиосульфата, нитрита или смеси иодида и иодата для осаждения легко фильтруемого гидроксида алюминия. Во всех этих методах концентрация L пересыщенного раствора должна быть минимальной.

Иногда пересыщенные растворы очень устойчивы. Это характерно для хорошорастворимых веществ, например квасцов, -нитрата хрома(III) и др. (как следует из уравнения (259) при большом значении L скорость w мала). В этих случаях кристаллизацию вызывают внесением в раствор затравки — маленького кристаллика осаждаемого соединения.

Важно, чтобы осадок при осаждении не загрязнялся посторонними ионами, что может происходить, например, из-за царапин на стенках стаканов или примесей, вносимых с палочкой.

Относительное пересыщение, необходимое для спонтанной кристаллизации, помимо прочих условий, существенно зависит' от формулы соединения. В то время как при осаждении сульфата бария для образования зародыша необходимо как минимум два иона, минимальное число ионов для квасцов и нитрата хрома равно четырем, а в случае фосфата бария их даже пять, что значительно снижает вероятность зародышеобразования.

Развитию теории процессов зародышеобразования посвящены работы М. Волмера и др.

Скорость роста кристаллов. Величина и структура частиц: осадка зависят не только от скорости их образования, но также' от скорости роста кристаллов. Каждый зародыш окружен адгезионным слоем насыщенного раствора. В момент образования первого зародыша раствор пересыщен. Скорость роста зародыша пропорциональна скорости переноса из пересыщенного раствора в насыщенный адгезионный слой. Изменения концентраций пересыщенного раствора в единицу времени dL'jdt определяют из уравнения Нойеса — Нернста:

<260>

где L — концентрация насыщенного раствора; V—концентрация пересыщенного раствора; D — коэффициент диффузии;. О — размер поверхности кристалла; 8 — толщина адгезионного слоя (при 25°С~10_3 см); и— объем раствора.

Скорость роста кристаллов и определяется по уравнению (261), из которого следует (262):

u=~k^-; a=ft^-(i'_L) (261), (262)

где k — коэффициент пропорциональности.

Таким образом, скорость роста кристаллов пропорциональна абсолютной величине пересыщения. Для образования крупнокристаллических осадков скорость роста кристаллов должна быть значительно больше, чем скорость зародышеобразования. Этому способствует перемешивание, которое, с одной стороны, предотвращает локальное обеднение раствора, окружающего

202

Д. Химический анализ

38. Основы количественного химического анализа

203

растущие частицы (локальное уменьшение L'), а с другой стороны, снижает толщину адгезионного слоя 6.

Уравнение (262) в общем можно применять для качественной оценки некоторых факторов, оказывающих влияние на процесс зародышеобразования, однако для сложных процессов уравнение непригодно. Это объясняется тем, что рост кристаллов определяется не только диффузионными процессами, происходящими в жидкой фазе, но также свойствами структуры растущих кристаллов, как, например, дефектами кристаллической решетки, внедрением в нее ионов из добавляемых растворов и т. д.

38.3.4.3. Коллоиды

Выше было сказано, что малорастворимые осадки, такие, как сульфиды или гидроксиды, при нормальных условиях образуются в тонкодисперсном состоянии. Это осадки с развитой поверхностью, обладающей адсорбционными свойствами. Преимущественно адсорбируются одноименные с ионами осадка ионы, находящиеся в растворе в избытке. Например, поверхно

страница 69
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237

Скачать книгу "Анорганикум Том 2" (7.21Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
фасадная штукатурка барашек
поселок заповедное озеро новорига
прокат мультимедийного оборудования москва
купить билет на лепса нижний новгород 2017

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.06.2017)