• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Krystalizacja izotermiczna

    Przeczytaj także...
    Krystalit (zwany również ziarnem) – część ciała stałego o budowie krystalicznej będąca obszarem monokrystalicznego uporządkowania. Ma rozmiary od kilku nanometrów do milimetrów. Krystality oddzielone są od siebie cienkimi amorficznymi warstwami (granicami ziaren) tworząc większe struktury polikrystaliczne. W pewnych materiałach (np. krzem nanokrystaliczny) poszczególne bardzo małe ziarna krystaliczne osadzone są w matrycy amorficznej, nie posiadającej struktury krystalicznej. Krystality są zwykle zorientowane przypadkowo. W związku z tym ich własności fizyczne są izotropowe, co oznacza izotropowość np. pod względem mechanicznym, a substancjach przezroczystych – optycznym. Krystality mogą układać się w sposób uporządkowany tworząc okrągłe (lub sferyczne) sferolity, dendryty o budowie drzewiastej, igły i inne. Struktury takie tworzone są w warunkach przechłodzenia, gdy proces nukleacji wtórnej dominuje nad procesem nukleacji pierwotnej. Powstawanie takich konglomeratów krystalitów obserwuje się w bardzo różnych substancjach takich jak:Sferolit (także: sferulit) - kulisty agregat utworzony przez igiełkowate kryształy, które wzrastały promieniście od wspólnego początkowego punktu. Powstaje przy szybkim wzroście lub przy wzroście w środowisku o dużej lepkości, na skutek niejednakowego dostępu substancji krystalizującej do różnych miejsc jednej i tej samej ściany kryształu.
    Termostat – urządzenie lub element urządzenia utrzymujący ("-stat") zadaną temperaturę ("termo-") poprzez aktywne działanie. Czasami nazwa rozciągana jest też na urządzenia o charakterze biernym utrzymujące temperaturę dzięki dobrej izolacji cieplnej np. termos lub naczynie Dewara lub wykorzystujące zjawiska przebiegające w określonych temperaturach np. łaźnia wodna.

    Krystalizacja izotermiczna – rodzaj krystalizacji, w której temperatura pozostaje stała. Krystalizacja izotermiczna jest procesem modelowym istotnym z punktu widzenia pomiaru podstawowych parametrów krystalizacji: częstości nukleacji, homo- lub heterogeniczności zarodków krystalizacji, wymiarowości krystalizacji oraz prędkości wzrostu kryształów.

    Ciepło w fizyce – jeden z dwóch, obok pracy, sposobów przekazywania energii wewnętrznej układowi termodynamicznemu. Jest to przekazywanie energii chaotycznego ruchu cząstek (atomów, cząsteczek, jonów).Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

    Ścisła izotermiczność krystalizacji jest trudna do zrealizowania, ponieważ procesowi temu towarzyszy wydzielanie ciepła, co samoistnie prowadzi do zmiany temperatury. Dlatego temperatura krystalizującej substancji musi być utrzymywana przez termostat. Ponadto, z powodu konieczności szybkiego odprowadzania nadmiaru ciepła, istotny jest stosunek powierzchni krystalizującego materiału do jego objętości. W praktyce warunki najbardziej zbliżone do izotermicznych uzyskuje się w cienkiej próbce płaskiej lub w kapilarze.

    Kapilara – bardzo cienka rurka, tak cienka, że praktycznie cała ciecz przepływająca przez nią znajduje się w polu oddziaływania sił związanych jej ściankami i cieczy bezpośrednio przylegającej do ścianek, w wyniku czego prędkość poruszania się cząsteczek silnie zależy od odległości od ścianek (profil paraboliczny). W kapilarnych kolumnach do chromatografii gazowej praktycznie wszystkie cząsteczki przepływającego gazu znajdują się w polu oddziaływania fazy stacjonarnej, np. cieczy pokrywającej wewnętrzne ścianki rurki.Zarodek krystalizacji (nazywany dawniej zaródź krystalizacji) - punkt w przestrzeni, od którego zaczyna się proces krystalizacji.

    Sferolityczna krystalizacja izotermiczna[ | edytuj kod]

    Kiedy spełnione są dodatkowo specyficzne warunki: silne przechłodzenie krystalizującej substancji oraz stosunkowo mała częstość nukleacji w porównaniu z prędkością wzrostu podczas krystalizacji zachodzącej przy zmianie fazy, wtedy prędkość wzrostu krystalitów nie zależy od kierunku. W rezultacie powstają sferolity, czyli krystality o symetrii kulistej (w płaskiej próbce będą to cienkie dyski).

    Nukleacja (zarodkowanie) - początkowy etap przemiany fazowej, podczas którego powstają w substancji niewielkie zarodki nowej fazy.Ciało krystaliczne – ciało stałe, w którym cząsteczki (kryształy molekularne), atomy (kryształy kowalencyjne) lub jony (kryształy jonowe) są ułożone w uporządkowany schemat powtarzający się we wszystkich trzech wymiarach przestrzennych. W objętości ciała cząsteczki zajmują ściśle określone miejsca, zwane węzłami sieci krystalicznej, i mogą jedynie drgać wokół tych położeń.

    Bibliografia[ | edytuj kod]

  • Józef Żmija: Podstawy teorii wzrostu monokryształów. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1987.




  • Warto wiedzieć że... beta

    Równanie Avramiego – równanie opisujące kinetykę izotermicznej krystalizacji sferolitycznej. Charakteryzuje ono zmianę w czasie ułamka wykrystalizowanej (lub niewykrystalizowanej) substancji w stosunku do całości substancji. Zostało ono sformułowane pod koniec lat trzydziestych XX w. w różnych postaciach, niezależnie przez kilku badaczy, ale spopularyzował je Melvin Avrami, dlatego nazywane jest jego imieniem.
    Wydawnictwo Naukowe PWN SA – wydawnictwo z siedzibą w Warszawie, założone w 1951, w obecnej formie prawnej działające od 1997. Wydawnictwo Naukowe PWN SA stanowi jednostkę dominującą Grupy kapitałowej PWN, w skład której wchodzi kilkanaście przedsiębiorstw, głównie wydawnictw.
    Krystalizacja – proces powstawania fazy krystalicznej z fazy stałej (amorficznej), fazy ciekłej, roztworu lub fazy gazowej. Krystalizacja jest procesem egzotermicznym. Przeprowadza się ją w celu wyodrębnienia związku chemicznego z roztworu. Mieszaniny jednorodne cieczy (rozpuszczalnik) i ciała stałego (substancja rozpuszczona) mają graniczne stężenie, w którym rozpoczyna się proces krystalizacji.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.01 sek.