химический каталог




Синтез минералов. Том 1

Автор B.Е.Хаджи, Л.И.Цинобер, Л.М.Штеренлихт и др.

я при постоянном давлении дает основание предполагать, что такая зависимость должна существовать и между давлением, плотностью раствора и растворимостью силикатов. На линейный характер зависимости скорости роста от коэффициента заполнения указывает Р. Лодиз [17] (см. рис. 7). Он отмечает, что такой характер зависимость имеет при низких степенях заполнения как для содовых, так и для щелочных сред. Если же степень заполнения в растворах гидроксида натрия превышает 82%, то, начиная с температуры 380 °С (давление порядка 200 МПа), эта зависимость отклоняется от линейного вида. При этом небольшое увеличение степени заполнения сосуда приводит к существенному повышению скорости роста. Р. Лодиз также указывал, что постановка опытов в растворах NaOH при высоких степенях заполнения позволяет выращивать однородные кристаллы с высокими скоростями роста без признаков вырождения растущей поверхности.

Возникает вопрос о практической целесообразности применения при выращивании кварца как низких, так и высоких давлений. Вообще давление препятствует уменьшению плотности раствора с повышением температуры и тем самым способствует повышению растворимости силикатов. Соответственно величина применяемого давления должна определяться температурой кристаллизатора. Чем выше температура, при которой проводится выращивание кристаллов, тем выше должно быть и давление в автоклаве. Давления, порядка 100 МПа и выше, необходимо применять при кристаллизации кварца в растворах NaOH, поскольку в этом растворителе растворимость образующегося силиката натрия резко падает с ростом температуры и снижением плотности раствора. Кроме того, в этих растворах не происходит также образования спонтанных паразитических кристаллов. Поэтому для поддержания достаточной скорости роста и обеспечения нормального питания затравок необходимо вести процесс при больших коэффициентах заполнения автоклава (рис. 8).

Проведение синтеза в условиях малых коэффициентов (<0,7) заполнения существенно осложняет процесс ввода автоклава в заданный режим роста, так как при нагревании сосуда в системе происходит выделение нерастворимых силикатов, которые оседают на поверхности затравок. В процессе кристаллизации участки поверхности, покрытые таким осадком, полностью не зарастают, что приводит к получению дефектных, непригодных для использования кристаллов.

Как показывает опыт работы с кристаллизаторами различной вместимости, изменения скорости роста в основном бывают связаны с неоднородностью температурного поля в камере кристаллизации при больших раскрытиях диафрагмы. В кристаллизаторах больших объемов из-за специфических условий циркуляция на разных этапах процесса (затрудненный доступ раствора к поверхностям роста по мере увеличения толщины кристаллов) от опыта к опыту наблюдаются значительный (20—30 %) разброс скоростей роста и появление в осевой части кристаллизационной камеры кристаллов с вырожденной базисной поверхностью. Это явление может быть обусловлено не самим фактором конвективного движения среды, а падением концентрации питательного вещества в потоке, т. е. снижением массообмена. Необходимо отметить, что роль диффузии в процессе роста кристаллов в гидротермальных условиях, вероятно, невелика, так как опыты в динамическом режиме с вращением затравки не показали изменение удельных скоростей роста.

Если питательный материал поступает в камеру кристаллизации в ограниченном количестве, то увеличение площади затравок при одном и том же массообмене должно приводить к снижению скорости роста кристаллов. Сопоставление большого числа опытов, проведенных с сохранением одинаковых условий процесса, но с различной площадью затравок показало, что в отдельных случаях действительно скорость роста кристаллов сильно зависит от площади поверхности затравок. При сохранении одинаковыми всех прочих условий процесса скорость роста кристаллов падала по мере увеличения суммарной площади затравок. Важно отметить, что, несмотря на падение линейной и весовой скоростей роста, суммарный прирост кристаллов, или производительность автоклава, с увеличением площади затравок вначале возрастает до некоторой максимальной величины, а затем начинает падать.

Увеличение площади затравок ведет к снижению скорости роста при одинаковом массообмене. Зависимость скорости роста

41

кристаллов от площади поверхности затравочных пластин является выражением зависимости скорости роста от удельного массо-обмена q, величина которого определяется как количество раствора, протекающего в единицу времени из зоны растворения в зону роста (и обратно), отнесенное к площади затравочных пластин. При оценке влияния на скорость роста величины отношения поверхности растворения и поверхности роста экспериментально установлено, что если это соотношение больше 5, то скорость роста остается постоянной на протяжении всего периода кристаллизации.

Влияние исходных продуктов и химического состава раствора на кристаллизацию кварца исследовалось ранее только для содового раствора во время проведения экспериментальных работ по

страница 19
< 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

Скачать книгу "Синтез минералов. Том 1" (5.19Mb)


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

 

 

Реклама
водостоки для крыши в старом осколе
размеры стальных радиаторов отопления
столы на колесиках
дракула лужники дворец спорта

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
(07.12.2016)