13,759 matches
-
forțelor interne de legătură , fără a se mai desface și trec în starea solidă, eliberând o parte din energia liberă. Rezultatul acestui proces este constituirea de rețele tridimensionale de diferite tipuri, adică formarea de cristale. Uneori condițiile care favorizează unirea particulelor sunt perturbate de anumiți factori care nu permit finalizarea procesului de solidificare. Mai precis, particulele nu se aranjează ordonat sub formă de rețele cristaline, fenomenul se desfășoară în prezența unor legături orientate haotic, de exemplu în urma creșterii vâscozității prin răcire
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
o parte din energia liberă. Rezultatul acestui proces este constituirea de rețele tridimensionale de diferite tipuri, adică formarea de cristale. Uneori condițiile care favorizează unirea particulelor sunt perturbate de anumiți factori care nu permit finalizarea procesului de solidificare. Mai precis, particulele nu se aranjează ordonat sub formă de rețele cristaline, fenomenul se desfășoară în prezența unor legături orientate haotic, de exemplu în urma creșterii vâscozității prin răcire bruscă . Rezultă astfel un corp solid amorf . În condiții complet favorabile corpurile amorfe cristalizează; legăturile
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
se aranjează ordonat sub formă de rețele cristaline, fenomenul se desfășoară în prezența unor legături orientate haotic, de exemplu în urma creșterii vâscozității prin răcire bruscă . Rezultă astfel un corp solid amorf . În condiții complet favorabile corpurile amorfe cristalizează; legăturile dintre particule se orientează ordonat, particulele aranjate astfel în rețea ajung la energia liberă minimă corespunzătoare structurii cristaline și eliberează excesul de energie liberă pe care lau avut în stare amorfă. Acesta este cazul sticlelor care, cu timpul, sau prin tratament termic
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
formă de rețele cristaline, fenomenul se desfășoară în prezența unor legături orientate haotic, de exemplu în urma creșterii vâscozității prin răcire bruscă . Rezultă astfel un corp solid amorf . În condiții complet favorabile corpurile amorfe cristalizează; legăturile dintre particule se orientează ordonat, particulele aranjate astfel în rețea ajung la energia liberă minimă corespunzătoare structurii cristaline și eliberează excesul de energie liberă pe care lau avut în stare amorfă. Acesta este cazul sticlelor care, cu timpul, sau prin tratament termic (încălzire pânâ la topire
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
de cristalizare poate fi observat foarte bine la microscop. Dacă pe o lamă de sticlă se pun câteva granule de salol (salicilat de fenil) 8 topit în prealabil se observă la microscop picătura formată. La răcire apar mai întâi niște particule solide foarte mici, numite germeni de cristalizare de la care se propagă mai departe, în jurul lor, cristalizarea substanței. Dacă ar fi un singur germen de cristalizare atunci s-ar forma un singur cristal în toată masa topiturii. Cum apar mai mulți
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
-formula chimică C13H10O3;folosit în laboratoarele școlare pentru a exemplifica cristalizarea rocilor. Nu numai cristalele din aceeași substanță pot constitui germeni artificiali ci și cristalele sau fragmentele de cristale ale unor substanțe izomorfe și chiar pulberile din atmosferă. Din numeroasele particule de praf din atmosferă unele dintre ele, cu forme corespunzătoare, pot constitui germeni de cristalizare. Subrăcirea . La unele topituri se poate produce fenomenul de subrăcire. Topiturile pot fi aduse la temperaturi inferioare celei de solidificare fără ca totuși substanța să prezinte
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
slabă , iar pentru a obține cristale multe și mici trebuie provocată o subrăcire mai pronunțată, care însă să nu depășească anumite limite. Dacă subrăcirea este prea puternică atunci masa substanței devine vâscoasă . Această stare nu mai permite aranjarea ordonată a particulelor sub formă de rețea cristalină și solidificarea se face în stare amorfă. Exemple de corpuri puternic subrăcite sunt sticlele și caramelul, care au un caracter solid amorf. Cu greu și doar în anumite condițiuni se poate produce cristalizarea lor, care
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
variația presiunii. De asemenea suprasaturarea se poate realiza și prin evaporarea solventului, mărind deci concentrația. b)Germinarea cristalelor Ca și în cazul topiturilor dintr-o soluție suprasaturată nu se separă de la început cristale mari ci, mai întâi, se formează niște particule cu structură cristalină de dimensiuni foarte mici care constituie germenii de cristale. Dacă se ia o picătură dintr-o soluție de clorură de sodiu (NaCl), se pune pe o lamă de sticlă și se observă la microscop , se constată că
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
mici care constituie germenii de cristale. Dacă se ia o picătură dintr-o soluție de clorură de sodiu (NaCl), se pune pe o lamă de sticlă și se observă la microscop , se constată că în urma evaporării solventului, apar mai întâi particule foarte mici , germeni de cristal , care în mod treptat cresc din ce în ce mai mult și capătă forme caracteristice substanței respective: cuburi pentru clorura de sodiu. Aceasta este o germinare spontană. Dacă în soluție s-ar produce numai un singur germen , atunci toată
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
mai mici cu cât suprasaturarea și puterea de cristalizare vor fi mai mari. Unele soluții se lasă subrăcite și cristalizarea lor se declanșează în urma unei amorsări externe . Cauza principală este creșterea vâscozității soluțiilor odată cu subrăcirea. Probabilitatea deplasării și deci unirii particulelor la început sub formă de germeni sau centre de cristalizare, este cu atât mai mică cu cât temperatura sete mai coborâtă, cu cât vâscozitatea este mai mare .La o răcire sau suprasaturare bruscă nici nu se vor mai forma cristale
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
a formelor poliedrice cu fețe plane ,o etapă de echilibrare a acestor forme prin definitivarea formei finale și în sfârșit etapa de creștere a cristalului în forma constantă echilibrată. a)Formarea germenilor În soluțiile nesaturate ca și în topiturile supraîncălzite, particulele au o mare mobilitate și o mare energie care le asigură permanenta mișcare de translație. Din această cauză același număr de particule care se unesc în urma ciocnirilor reciproce se și despart în unitatea de timp, iar soluția, respectiv topitura prezintă
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
creștere a cristalului în forma constantă echilibrată. a)Formarea germenilor În soluțiile nesaturate ca și în topiturile supraîncălzite, particulele au o mare mobilitate și o mare energie care le asigură permanenta mișcare de translație. Din această cauză același număr de particule care se unesc în urma ciocnirilor reciproce se și despart în unitatea de timp, iar soluția, respectiv topitura prezintă o omogenitate confuză. Acest lucru se întâmplă până la limita de saturație când faza solidă și cea lichidă sunt în echilibru. De îndată ce se
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
confuză. Acest lucru se întâmplă până la limita de saturație când faza solidă și cea lichidă sunt în echilibru. De îndată ce se trece la o ușoară supra saturare sau subrăcire a soluției sau topiturii și deci, pe măsură ce crește vâscozitatea, mișcarea liberă a particulelor este din ce în ce mai mult frânată și se manifestă mai puternic tendința de asociere a atomilor sau ionilor substanței dizolvate sau topite. Se formează complexe de atomi, ioni sau molecule bipolare care se leagă sub formă de lanțuri sau grupuri simetrice ca
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
de atomi, ioni sau molecule bipolare care se leagă sub formă de lanțuri sau grupuri simetrice ca un început de edificiu cristalin, reticular, de dimensiuni submicroscopice , care ajuns la o mărime relativ importantă, de până la 10-9cm , constituie germenele de cristal. Particulele asociate sub formă de dipoli și complexe ionice din soluție sau topitură, se îndreaptă și se orientează în jurul germenelui de cristal sub influența câmpului său de forțe electrice În felul acesta germenele de cristal crește și mai departe, îmbrăcându-se
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
cu direcțiunea și că, în aceleași condiții de creștere, viteza este egală pe toate direcțiile echivalente, dar diferită pe direcții neechivalente. Vulf a remarcat că la creșterea aceasta, prin translație paralelă a fețelor, se ajunge în urma creșterii stratului nou de particule care se depun și în dezvoltă în direcții paralele cu fața pe care o acoperă, adică se ajunge în urma creșterii tangențiale a stratului. De asemenea Bravais și Vulf au constatat că viteza de creștere este invers proporțională cu densitatea reticulară
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
În fig 15 de mai jos este ilustrat procesul de creștere a NaCl. III 3. Teorii asupra creșterii cristalelor Toate aceste idei cu privire la creșterea cristalelor au fost dezvoltate și fundamentate cantitativ în special în două teorii: una bazată pe difuziunea particulelor în mediu fluid și fenomenele superficiale, cealaltă bazată în special pe structura atomică sau ionică a păturilor superficiale ale cristalelor și pe acțiunea lor electrostatică de legătură. III 3.1. Teorii asupra creșterii cristalelor pe baza difuziunii și absorbției În
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
a soluției suprasaturate (C2) care urmează, bineînțeles, însă mai mare decât concentrația de echilibru (de saturație Co). Din cauza diferenței de concentrație care s-a creeat între zona C1 și restul soluției C2, se produce un curent de difuziune, care transportă particulele de substanță solvită, din zona mai concentrată C2 spre zona mai puțin concentrată C1, tinzând să egaleze concentrațiile. Aici însă, particulele intrând în raza de acțiune a forțelor de legătură sunt atrase la suprafața cristalului, în pătura de absobție și
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
care s-a creeat între zona C1 și restul soluției C2, se produce un curent de difuziune, care transportă particulele de substanță solvită, din zona mai concentrată C2 spre zona mai puțin concentrată C1, tinzând să egaleze concentrațiile. Aici însă, particulele intrând în raza de acțiune a forțelor de legătură sunt atrase la suprafața cristalului, în pătura de absobție și mai departe, integrate în structura cristalină . Astfel se produce din nou diluarea soluției din zona C1 și procesul se repetă continuu
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
dx depusă pe cristal în fracțiunea de timp a fost exprimată prin ecuația: Această relație arată că dx dt este proporțională cu suprasaturația efectivă din zona de difuziune, cu suprafața s a cristalului și cu coeficientul k de integrare a particulelor în rețeaua cristalină pe o anumită direcție, pe o anumită față. Viteza de difuziune a fost exprimată printr-o ecuație similară: în care 2 1()C C reprezintă gradientul de concentrație, D coeficientul de difuziune și δ grosimea zonei de
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
regulate de ghips din argile. - Condiții legate de viteza de răcire și viteza de evaporare În timpul cristalizării normale se creează în jurul cristalului suprafețe de egală concentrare, paralele cu fețele sale. Perpendicular pe aceste suprafețe se îndreaptă liniile de difuziune a particulelor spre cristal. Aceste linii sunt îndreptate oblic și convergent spre muchiile și spre colțurile cristalului. La cristalizarea liniștită a soluției slab saturate, cu gradientul de difuziune puțin important, rolul determinant al vitezei de cristalizare, după cum se vede din ecuația, îi
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
are coeficientul de absorbție care intră în compunerea constantei R. Transportul de substanță prin difuziune se face în general foarte lent, fețele cu diferite orientări se vor dezvolta concomitent, vitezele lor diferite de creștere fiind echilibrate de aportul sporit de particule provocat de convergența curenților de difuziune, spre muchii și spre colțuri. Dezvoltarea fețelor care constituie trahtul cristalului se face predominant sub imperiul legilor geometrice. În cazul unei subrăciri puternice sau a unei evaporări, și deci suprasaturări puternice, rolul determinant al
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
atât mai mult cu cât cantitatea de amoniac va fi mai mare. Aceste modificări de habitus se explică uneori prin acțiunea unor ioni ai substanțelor străine adăugate, asupra unor ioni ai substanței din soluție și blocarea anumitor legături care recepționau particulele pe anumite direcții, modificând viteza relativă de cristalizare pe diferitele fețe de cristal. III 3 2. Teorii asupra creșterii cristalelor bazate pe energia structurii atomice și ionice a păturilor superficiale ale cristalelor Teoriile bazate pe difuziune, deși s-au dezvoltat
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
s-au dezvoltat mult și s-au verificat experimental în multe privințe, totuși, n-au putut explica unele laturi importante ale cristalizării. În aceste teorii s-a dezvoltat și aprofundat cu prioritate procesul de difuziune și rolul său în transportul particulelor care alimentează creșterea cristalului. Procesul intim de atragere și fixare a particulelor pe suprafața cristalului și încadrarea lor în ordinea reticulară, reprezentat aici doar printr-un coeficient global k , a fost dezvoltată în teorii mai noi, bazate pe structura atomică
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
totuși, n-au putut explica unele laturi importante ale cristalizării. În aceste teorii s-a dezvoltat și aprofundat cu prioritate procesul de difuziune și rolul său în transportul particulelor care alimentează creșterea cristalului. Procesul intim de atragere și fixare a particulelor pe suprafața cristalului și încadrarea lor în ordinea reticulară, reprezentat aici doar printr-un coeficient global k , a fost dezvoltată în teorii mai noi, bazate pe structura atomică și ionică a cristalelor . În primul rând s-au evidențiat W.Kossel
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
mai noi, bazate pe structura atomică și ionică a cristalelor . În primul rând s-au evidențiat W.Kossel și I.N.Stranski prin teoria cinetică moleculară a creșterii cristalelor. Pe baza acestei teorii se explică procesele energetice care se desfășoară între particulele din soluție și particulele de la suprafața cristalului în creștere . Se consideră că particulele din rețea, respectiv de la suprafața cristalului, au o anumită energie potențială, care, la cristalele ionice depinde de legăturile electrostatice coordinative rămase disponibile după așezarea particulelor în anumite
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]