87084

Kinetyka procesu krystalizacji

Na proces krystalizacji z roztworu składają się dwa procesy: zarodkowanie i wzrost kryształów.

Zarodkowaniem (nukleacją) nazywany jest proces powstawania najmniejszych kryształów substancji rozpuszczonej, jakie są stabilne termodynamicznie w kontakcie z przesyconym roztworem. Kryształy te noszą nazwę zarodków. Mają one rozmiary rzędu !()■* m i składują się / kilkunastu do kilkuset tysięcy cząsteczek.

Rozmiar charakterystyczny L_r bardzo małego kryształu w równowadze z roztworem o danym stopniu przesycenia S_w nazywany jest krytycznym gdy kryształ}' mniejsze od niego rozpuszczają się natomiast o rozmiarze większym rosną dalej.

Ilościowo uj

im uje

to równanie Ostwalda - breuudlicha

Zarodkowanie /uchodzące wyłącznie wskutek fluktuacji dużego przesycenia średniego nosi nazwę zarodkowania homogenicznego

Obecność i ząstek obcych np. pyłu z atmosfery w roztworze znać /.nie zwiększa prawdopodobieństwo powstawania i wzrostu /.gestku na cząstkach przy przesyceniu mniejszym niż dla procesu homogenicznego. Proces przebiegający według lego mechanizmu nazywany jest zarodkowaniem heterogenicznym

Proces nie warunkowany obecnością kryształów substancji rozpuszczonej w roztworze zwany jest zarodkowaniem pierwotnym

Występowanie kryształów jako niezbędny warunek powstawania zarodków jest charakterystyczny dla zarodkowaniem wtórnego Źródłem zarodków jcsl powierzchnia kryształów rosnących. Dodaje się je do roztworu gdzie rozpuszczają się lub rosną. Zarodkowanie wtórne zachodzi przy znacznie mniejszym przesyceniu niż zarodkowanie heterogeniczne.

W warunkach przemysłowych, przy prawidłowej eksploatac ji właściwie zaprojektowanego kryslalizalora dominuje szczególny mechanizm zarodkowania wtórnego zwany - kontaktowym. (conłact ttucleation) wywołane jest ono przez zderzenia kryształów ze sobą, ze ścianami aparatu lub / mieszadłem

Stwierdziliśmy, że rozpuszczalność bardzo małych kryształów jest większa niż kryształów dużych.

Stąd też aby mogło nastąpić utworzenie pierwszych kryształów, roztwór musi być w pewnym stopniu przechłudzany w stosunku do równowagi.