Элементарные акты кристаллизации полугидрата сульфата кальция из растворов

• Автор: Кулешова, Оксана Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1991
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с.; ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Обзор литературных сведений по кристаллизации полугидрата сульфата кальция.

1.1. Методология изучения процессов кристаллизации

1.2. Общая характеристика опубликованных работ

1.3. Данные о структуре и равновесии в системе

СаБО НРО НО.

4 о 4 с.

1.4. Данные о механизм кристаллизации

1.5. Агрегация и коагуляционный рост кристаллов

1.6.Соосаждение фосфатиона при кристаллизации

1.7.Анализ методов исследования осаждения из
растворов
Выводы
Глава 2. Экспериментальные результаты.
2.1. Синтез полугидрата сульфата кальция
2.2. Кинетика кристаллизации полугидрата сульфата кальция
2.3. Изучение свойств осадков методом изотопного обмена
2.4. Рост кристаллов в растворах постоянного пересыщения
2.5. Морфологическое исследование твердой фазы
2.6. Определение фосфора в осадках сульфата кальция
2.7. Исследование свойств кристаллов методом катодолюминесцентного трассирования
Глава 3. Обсуждение результатов.
3.1. Общая характеристика процессов, проходящих при
кристаллизации полугидрата сульфата кальция
3.2. Агрегация кристаллов и морфологический отбор в суспензии кристаллов.
3.3. Микрозонарность кристаллов полугидрата сульфата кальция
3.4. Рост кристаллов полугидрата сульфата кальция
3.5. Объемные свойства осадков полугидрата
сульфата кальция
Заключение
Выводы
Литература


Поэтому изучение кристаллизации сульфата кальция велось в условиях, моделирующих полугидратный способ получения экстракционной фосфорной кислоты. Целью данной работы является изучение отдельных стадий роста и агрегации кристаллов полугидрата сульфата кальция, что необходимо для изыскания способов управления формированием микротекстуры твердого вещества, а также для создания физикоматематической модели процесса кристаллизации, без чего невозможно создание оптимальных технологических процессов. В настоящей работе использован комплекс методов, дающий информацию о составе, морфологии и структуре твердой фазы, подвижности отдельных ионов в твердой фазе, а также о составе жидкой фазы. Диссертация состоит из трех глав. Первая глава содержит обзор литературных сведений по кристаллизации полугидрата сульфата кальция. Вторая глава описывает методику экспериментов и их результаты. В третьей главе проводится обсуждение результатов работы. ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПОЛУГИДРАТА СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ. I.I. Методология изучения процессов кристаллизации. Основной способ изучения кристаллизации наблюдение за изменением состава раствора расплава, пара и функции распределения кристаллов по состояниям 1. При принятом в настоящее время уровне детализации описания кристаллизации состояние кристаллов характеризуют их пространственными координатами и . Г локальная плотность распределения кристаллов по размеру, м4 эффективный размер кристаллов, м средняя линейная скорость роста 1фисталлов данного размера, мс коэффициент флуктуации скорости роста кристаллов, м2о А,В скорости образования агрегатов и осколков кристаллов данного размера, м4с1 локальный поток кристаллов данного размера, м3 с1. V1 . Полное исследование кристаллизации должно привести к определению функций . А и В. Исследование проводят в три этапа рисЛ. На первом этапе делают априорные оценки кинетики кристаллизации, используя уже имеющиеся данные или по аналогии с изученными веществами. Можно предварительно провести оценку периодов индукции, критических пересыщений, максимальных скоростей кристаллизации, склонности к агрегированию и раскалыванию, средних размеров кристаллов. Основой для аналогии с изученными веществами служат данные о растворимости, плотности, энтальпии растворения, удельной поверхностной энергии, модуле упругости, пределе хрупкости, габитусе и размере элементарной ячейки кристаллов о плотности, вязкости, давлении паров, теплопроводности, коэффициентах диффузии насыщенных и пересыщенных растворов. На втором этапе проводят физикохимическое исследование элементарных актов кристаллизации 7,8. Представление об элементарных процессах кристаллизации необходимо для микрокинетического описания связи между условиями кристаллизации и свойствами продукта. Основными элементарными процессами являются нуклеация, т. Морфология кристаллов непосредственно связана с элементарными процессами, протекающими при их росте ,. От особенностей внешней и внутренней морфологии растущих кристаллов зависят самые различные свойства кристаллического продукта чистота, дисперсность, фильтрационные свойства. Развитие современных представлений о кристаллизации свидетельствует о том, что характер протекания ее ранних стадий существенно влияет на структуру и свойства образующихся впоследствии частиц твердой фазы. Детальное изучение элементарных актов кристаллизации связано с преодолением значительных экспериментальных трудностей, разработкой новых методик исследования с привлечением разнообразных новейших физикохимических методов исследования. На третьем этапе конкретизируют особенности кристаллизации в различных типичных условиях, выбирают конструкцию кристаллизатора и режим его работы для получения продукта с заданными свойствами кристаллов. Данный алгоритм требует большой экспериментальной и вычислительной работы. Поэтому его не формулировали и не использовали даже в сокращенном варианте. В результате представления о кристаллизации до сих пор основаны на множестве гипотез. Проверка этих гипотез главная задача науки о кристаллизации. Решить эту задачу невозможно без детального изучения элементарных актов процесса.