Формирование фрактальных структур в процессе растворения реальных кристаллов фторида лития

• Автор: Летникова, Анна Феликсовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 160 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Кинетика растворения реальных кристаллов и генезис фрактальной структуры поверхности.
1.1. Условия, определяющие кинетику и механизм растворения ионных щлочногалогеновых кристаллов
1.2. Некоторые аспекты теоретического описания кинетики растворения и сопровождающих его явлений.

1.3. Реальная структура кристаллов 1л и факторы, влияющие на

е формирование.

1.4. Использование методологии синергетики и фрактальной геометрии для описания неравновесных физикохимических
систем
Выводы.

Глава 2. Объект и методы экспериментальных исследований.

2.1. Объект исследования
2.2. Условия проведения прямых кондуктометрических определений при растворении монокристаллов в воде
2.3. Методика исследования растворения кристаллов фторида лития в воде при разных температурах кондуктометрическим методом.
2.4. Методика экспериментов по обработке кристаллов фторида лития газами при высоких температурах и давлениях
Глава 3. Физикохимическое моделирование на ЭВМ процессов, происходящих при взаимодействии Ъ с газовой фазой при
высоких температурах
Выводы
Глава 4. Изучение кинетики растворения монокристаллов фторида ли гня в воде.
4.1. Результаты экспериментов при температуре растворения С.
4.2. Результаты экспериментов для исходных и обработанных водородом образцов при разных температурах растворения.
4.3. Результаты экспериментов для исходных и закалнных образцов при разных температурах растворения.
4.4. Определение энергии активации растворения для образцов разных типов.
4.5. Обсуждение результатов
Выводы
Глава 5. Электронномикроскопическое исследование рельефа
поверхности кристаллов ЫР
Выводы
Глава 6. Получение количественных характеристик рельефа поверхности кристаллов фторида лития после растворения.
6.1. Применение фликкершумовой спектроскопии для анализа хаотических серий динамических переменных. 1ЗС
6.2. Фликкершумовая спектроскопия поверхности растворения
6.3. Результаты фликкершумовой спектроскопии поверхностей
растворения монокристаллов фторида лития
Выводы
Заключение
Список литературных источников


Несмотря на это в литературных источниках очень мало экспериментальных данных и теоретических обобщений, касающихся изучения влияния реальной структуры тврдой кристаллической фазы на кинетику растворения. Имеются отдельные сведения относительно вклада предварительной обработки термической, деформационной, потоками ионизированных частиц, биографии кристаллического образца условия роста, хранения и подготовки к экспериментам, различных видов дефектов кристаллической рештки в динамику протекания процесса взаимодействия кристаллрастворитель 6. Но, к сожалению, имеющаяся информация не позволяет сделать однозначные выводы о том, как и какие группы дефектов кристалла проявят себя активными центрами реакции при данных физикохимических условиях, как будет генерироваться рельеф поверхности растворения и какими закономерностями можно будет этот рельеф описать. В последние лет быстро развивается теория образования структур в условиях далких от равновесия, основанная на принципах самоорганизации. При этом структурообразование рассматривается как сложная иерархия построения, охватывающая микро, мезо и макроскопические уровни. В связи с тем, что процессы, протекающие при растворении кристалла, пока ещ не описаны в полной мере с помощью существующих традиционных подходов, представляется перспективным использование комплексного подхода, основанного на положениях макрокинетики, термодинамики, самоорганизации и теории образования фрактальных структур. Условия, определяющие кинетику и механизм растворения ионных щслочногалогеновых кристаллов. В данном разделе будут рассмотрены некоторые особенности кинетики процессов, протекающих на границе тврдое теложидкость, которые следует учитывать при выборе кинетического эксперимента и интерпретации полученных кинетических данных в соответствии с поставленными в работе задачами. Коротко остановимся на основных понятиях теории растворения, поскольку требуется изначально четко определить смысл терминов, используемых для обсуждения полученных в результате экспериментальных значений. Растворение гетерогенный физикохимический процесс, приводящий к образованию раствора гомогенной системы, состоящей из двух или более компонентов 2. В процессах растворения тврдых веществ основные акты взаимодействия осуществляются на поверхности раздела фаз, обычно весьма незначительной по сравнению с общим объмом системы. Формирование этой области называемой поверхностью реакции и е свойства полностью определяются типом или режимом ВЗаИхМОДеЙСТВИЯ. Кинетика процессов растворения определяется следующими факторами природой тврдых тел, составом и температурой растворов, величиной и формой поверхности раздела фаз, гидродинамическими условиями и временем контакта фаз 3, 4, 5. Реакции растворения включают несколько стадий перенос растворителя к поверхности, собственно химическую реакцию, отвод продуктов реакции от реакционной поверхности. Суммарная величина скорости процесса растворения определяется скоростями отдельных стадий. В том случае, когда скорость одной из стадий процесса существенно меньше, чем скорость других, суммарная скорость процесса будет определяться скоростью именно этой стадии. Такая предельная область протекания гетерогенного процесса называется кинетической. Если же медленной стадией процесса является подвод реагентов к поверхности или отвод продуктов реакции, то скорость процесса определяется скоростью диффузии. Эта область протекания гетерогенного процесса определяется как диффузионная . Если скорости отдельных стадий сравнимы между собой, процесс протекает в переходной области, и наблюдаемая скорость реакции определяется как условиями диффузии, так и истинной кинетикой реакции на активной поверхности. Еакг4. КТ1 и КТ2 константы скорости процесса при температурах Т1 и Т2. Для процесса растворения, в котором лимитирующей стадией является диффузия, величина энергии активации колеблется в пределах 48 ккалмоль, а температурный коэффициент от 1. В случае протекания процесса растворения в кинетической области температурный коэффициент принимает значения в интервале от 2. Для того чтобы судить о протекании процесса растворения в той или другой области исследователи пользуются критериям представленным в табл.