PrepOrg cz I6

XI.1.1.2. Inicjowanie krystalizacji. szybkość krystalizacji

Warunkiem rozpoczęcia krystalizacji jest osiągnięcie przez roztwór termodynamicznie nietrwałego stanu przesycenia. Równowagę pomiędzy fazą stałą o roztworem opisuje krzywa rozpuszczalności (rysunek II.1). Stanowi przesycenia odpowiada obszar na lewo od krzywej rozpuszczalności. Stan ten osiąga się na ogół przez ochłodzenie roztworu. Powrót do stanu równowagi odbywa się przez wytrąoenie się rozpuszczonej substancji 1 związane z tym obniżenie stężenia roztworu, aż do osiągnięcia stężenia równowagowego dla danej temperatury.

Drugim warunkiem rozpoczęcia krystalizacji jest obecność w roztworze

wo wprowadzony do roztworu kryeztałeK Krystalizowanej suDstancji mo tez pyłek, ^odłamek szkła uzyskany przez pocieranie bagietką szklaną ścianek naczynia,)fragment powierzchni naczynia,/jeżeli tylko wtrąoenia te posiadają element powierzchni przypadkowo przypominający pod względem geometrycznym i energetycznym powierzchnię kryształu oczyszczanej substancji. Na tym elemencie powierzchni tworzą się pierwsze fragmenty sieci krystalicznej, po czym następuje szybka rozbudowa tej sieci. Zarodek krystalizacji spełnia więc rolę nośnika informacji o sposobie uporządkowania cząsteczek w krysztale.

^Narastanie kryształu polega na dobudowywanlu do istniejących już fragmentów sieci krystalicznej dalszych cząsteczek krystalizującej substancji. Szybkość narastanie kryształów mierzona spadkiem stężenia roztworu Jest proporcjonalna do powierzchni ścian kryształów znajdująoyoh się już w roztworze (S) oraz do stopnia przesycenia roztworu, wyrażającego się różnicą między aktualnym stężeniem c a stężeniem równowagowym w danej temperatu-rze c_e |

(XI. 1)

Obniżenie temperatury zwiększa stopień przesycenia roztworu (c - o_fl), powinno więc powodować wzrost szybkości krystalizaoji. Taki efekt można rzeczywiście na ogół zaobserwować, jednakże zbyt duże obniżenie tempera-^ tury powoduje wzrost lepkości roztworu, a przez to spadek szybkości dyfuzji krystalizowanej substancji z głębi roztworu do powierzchni kryształu, co obniża stałą K i może w efekcie spowodować obniżenie szybkości krystalizacji.

i Przyczyną powolnego przebiegu krystalizacji może być mała szybkośoi dyfuzji spowodowana dużą lepkością rozpuszczalnika lub zastosowaniem zbyt stężonych roztworów, które również charakteryzują się na ogół dużą lepkoś-oią. W oslu przyśpieszenia krystalizaoji lepkioh syropów-stosuje się lekkie rozcieńczenie roztworu w oelu zmniejszenia Jego lepkości, mimo iż mogłoby się wydawać, że zmniejszenie stopnia przesycenia roztworu w wyniku jego rozcieńczenia utrudnia krystalizaoję. \