Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Гетерогенное (неравновесное) распределение микрокомпонента между твердой и жидкой фазами





Гетерогенное (неравновесное) распределение может быть до­стигнуто путем медленного испарения раствора, содержащего ма­кро- и микрокомпоненты, при непрерывном его перемешивании.

Этот случай был впервые рассмотрен Г. Дернером и В. Хоскинсом, которые в своих теоретических выводах исходили из кинетических представлений о ионном обмене между поверхно­стью кристалла и раствором, развитых Ф. Панетом.

Представим себе очень медленно растущий кристалл барие­вой соли, находящийся в ее насыщенном растворе, содержащем некоторое количество радия. В каждый данный момент роста между поверхностным слоем кристалла и раствором происходит ионный обмен, причем на поверхности кристалла наряду с ио­нами бария фиксируется также некоторое количество ионов ра­дия, пропорциональное концентрации их в растворе. Если про­цесс роста происходит достаточно медленно для того, чтобы ме­жду поверхностным слоем и раствором успевало установиться равновесие, то к распределению радия (в отношении каждого элементарного слоя кристалла) может быть приложено уравне­ние Бертло — Нернста — Хлопина:

 

= (5)

 

где dx — количество соли радия, перешедшей в элементарный слой кристаллов;

dy — количество соли бария, перешедшей в элементарный

слой кристаллов;

а и b — количества солей радия и бария в растворе в начале кристаллизации;

х и у — количества солей радия и бария, перешедших в дан­ный момент кристаллизации в смешанный кристалл;

λ — постоянная кристаллизации.

После того как закончится образование первого элементар­ного слоя, начнет образовываться другой. Между новым эле­ментарным слоем и раствором вновь установится истинное рав­новесие, так как обмен между отдельными слоями практически не происходит вследствие отсутствия диффузии и медленности процесса перекристаллизации. В этих, условиях распределение микрокомпонента (радия) в кристалле будет определяться прежде всего численным зна­чением постоянной кристаллизации А,.

В том случае, когда λ= 1 (распределение изотопов), концен­трация распределяющейся микропримеси будет одинакова для всех слоев, и мы получим однородный кристалл. В противном случае, когда λ ≠ 1, образующиеся кристаллы не будут однород­ными. Очевидно, что при λ > 1 концентрация микрокомпонента в поверхностном слое растущего кристалла будет максимальной в начале кристаллизации. Образующиеся в дальнейшем слои кристалла будут беднее микрокомпонентом, так как процесс кри­сталлизации приводит к постепенному обеднению им раствора/

Таким образом, при λ > 1 образуются слоистые кристаллы, содержание микрокомпонента в которых уменьшается в направ­лении от внутренних слоев к наружным.

Прямо противоположная картина распределения наблюдается в том случае, когда λ< 1. Нетрудно видеть, что получаемая при этом слоистая структура отличается от первой тем, что измене­ние концентрации микрокомпонента в элементарных слоях происходит в обратном направлении.

Неоднородность образующихся в этих случаях кристаллов может быть установлена с помощью радиографического иссле­дования или измерения активности растворов, получающихся при фракционированном растворении кристаллов.

Интегрируя выражение (5) можно получить уравнение, описывающее распределение микрокомпонента между всем кри­сталлом и раствором в определенный момент кристаллизации.

 

1п = ln (6)

Таким образом, в противоположность ранее указанным трем путям изучения сокристаллизации, приводящим к гомоген­ному распределению, 4-й путь (медленное испарение насыщен­ного раствора при постоянной температуре и непрерывном пере­мешивании) приводит к гетерогенному распределению. При та­ком распределении логарифм.отношения количества (концентра­ции) микрокомпонента в растворе в данный момент к количе­ству его в начале кристаллизации, деленный на логарифм отно­шения количества макрокомпонента в данный момент к количе­ству его в начале кристаллизации, является постоянной вели­чиной ().

Если уравнение (1), являющееся математическим выра­жением закона Хлопина, требует наличия истинного равновесия между выделившимися кристаллами и раствором, а также рав­номерного распределения микрокомпонента по всему объему кристалла, то формула Дернера и Хоскинса относится к случаю, когда истинное равновесие между кристаллами и раствором не существует (здесь мы имеем дело с термодинамически неустой­чивым, как бы замороженным состоянием).

 







Дата добавления: 2015-06-15; просмотров: 588. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...


Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Определение трудоемкости работ и затрат машинного времени На основании ведомости объемов работ по объекту и норм времени ГЭСН составляется ведомость подсчёта трудоёмкости, затрат машинного времени, потребности в конструкциях, изделиях и материалах (табл...

Методика исследования периферических лимфатических узлов. Исследование периферических лимфатических узлов производится с помощью осмотра и пальпации...

Роль органов чувств в ориентировке слепых Процесс ориентации протекает на основе совместной, интегративной деятельности сохранных анализаторов, каждый из которых при определенных объективных условиях может выступать как ведущий...

Лечебно-охранительный режим, его элементы и значение.   Терапевтическое воздействие на пациента подразумевает не только использование всех видов лечения, но и применение лечебно-охранительного режима – соблюдение условий поведения, способствующих выздоровлению...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия