Газовая среда

Для газов, сред с неупорядоченным расположением материальных частиц, характерно повышенное стремление к переходу в кристаллическое (упорядоченное) состояние, так как при этом существенно изменяется энтальпия. В силу большого разряжения кристаллизация в газовой среде идет медленно и эти причины совместно благоприятствуют образованию чистых и совершенных монокристаллов.

Возможны два пути кристаллизации из паров (смесей газов):

1) по схеме пар кристалл; 2) пар жидкость кристалл.

Первый путь особенно пригоден для веществ, которые переходят из твердого состояния в парообразное и обратно, минуя жидкую фазу (сухой лед – СО₂, йод, нафталин). Для получения кристаллов из паров необходимо, чтобы при данном давлении температура эксперимента была выше той, при которой кристаллическое вещество находится в равновесии со своим паром, т.е. выше температуры сублимации.

В ряде случаев лучший результат дает кристаллизация через капельки жидкости (второй путь).

Наряду с сублимационными методами создания пересыщенных паров получили большое признание химические с использованием реакций восстановления или химических транспортных реакций.

Химическими транспортными называются обратимые реакции, при которые твердое или жидкое вещество А, взаимодействуя с газообразным веществом – транспортером В, образуют только газообразные продукты, которые после переноса в другую часть системы с измененными термодинамическими условиями равновесия распадаются с выделением кристаллического вещества А.

Возможность транспорта вещества А при помощи исследуемой реакции определяется величиной изобарного потенциала ∆G при изменении температуры от Т₁ до Т₂. Транспортной реакции не будет, если ∆G=0 или если ∆G очень велико.