1,737 matches
-
sunt sticlele și caramelul, care au un caracter solid amorf. Cu greu și doar în anumite condițiuni se poate produce cristalizarea lor, care este numită devitrificare, respectiv zaharisire. Dacă însă aceste corpuri sunt încălzite până aproape de temperatura de topire, atunci cristalizarea lor se poate produce cu mai multă ușurință. Există și multe substanțe care nu suferă subrăciri puternice. De exemplu , în general , metalele , care suferă subrăciri slabe, trecând, prin răcirea topiturii, chiar de la început în stare cristalină. Cristalizarea din vapori: Substanța
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
de topire, atunci cristalizarea lor se poate produce cu mai multă ușurință. Există și multe substanțe care nu suferă subrăciri puternice. De exemplu , în general , metalele , care suferă subrăciri slabe, trecând, prin răcirea topiturii, chiar de la început în stare cristalină. Cristalizarea din vapori: Substanța solidă poate trece direct în starea de vapori, adică suferă fenomenul de sublimare. Acest lucru este posibil la o anumită presiune. Bineînțeles, se poate produce și fenomenul invers de trecere a substanței din starea de vapori în
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
formează mai întâi germenii de cristale care apoi continuă să crească. Ecuația Clapeyron - Clausius este exprimată sub forma: Evident rezultă că și derivata dP dT este tot pozitivă. Între entalpiile molare de sublimare, de vaporizare și de topire este relația : Cristalizarea din soluții Soluții cristaloide. Prin variația condițiilor de temperatură, presiune și concentrație din soluții se pot separa faze solide cristalizate. Cantitatea maximă dintr-o substanță pe care o poate dizolva un lichid la o anumită temperatură și pre3siune se numește
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
sau chiar agregate de cristale. Cu cât gradul de subrăcire sau suprasaturare a lichidului este mai mare, cu atât numărul germenilor care apar este mai mare. Putem spune că cu cât suprasaturarea va fi mai intensă, puterea sau viteza de cristalizare va fi mai mare. Dimensiunile cristalelor care se formează vor fi cu atât mai mari cu cât suprasaturarea va fi mai mică și cu atât mai mici cu cât suprasaturarea și puterea de cristalizare vor fi mai mari. Unele soluții
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
mai intensă, puterea sau viteza de cristalizare va fi mai mare. Dimensiunile cristalelor care se formează vor fi cu atât mai mari cu cât suprasaturarea va fi mai mică și cu atât 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
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
Dimensiunile cristalelor care se formează vor fi cu atât mai mari cu cât suprasaturarea va fi mai mică și cu atât 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
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
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 ci, mase amorfe sau coloidale de substanță. Ca o dovadă
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
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 ci, mase amorfe sau coloidale de substanță. Ca o dovadă a rolului vâscozității în împiedicarea cristalizării este faptul că substanțe a căror topitură este vâscoasă, cum este cazul silicei care se solidifică în formă amorfă sticloasă și care prin adăugare de substanțe ce măresc fluiditatea topiturii, cristalizează la răcire. Cristalizarea ei trebuie, în mod teoretic, să
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
dovadă a rolului vâscozității în împiedicarea cristalizării este faptul că substanțe a căror topitură este vâscoasă, cum este cazul silicei care se solidifică în formă amorfă sticloasă și care prin adăugare de substanțe ce măresc fluiditatea topiturii, cristalizează la răcire. Cristalizarea ei trebuie, în mod teoretic, să înceapă la concentrația de saturație a soluției sau la temperatura de topire a substanței. În fapt începe ceva mai târziu, după o oarecare suprarăcire sau supra saturare. Ca să ferim soluția de contactul cu germenii
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
la concentrația de saturație a soluției sau la temperatura de topire a substanței. În fapt începe ceva mai târziu, după o oarecare suprarăcire sau supra saturare. Ca să ferim soluția de contactul cu germenii din atmosferă, care de asemenea pot provoca cristalizarea, trebuie să acoperim vasul în care se află, iar înainte de a începe experiența, trebuie să încălzim soluția puțin peste temperatura concentrației de saturație, pentru a distruge eventualii germeni. Ca și în cazul topiturilor unele soluții se lasă puternic subrăcite și
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
zonei de difuziune, cu care viteza este invers proporțională. În regim normal cele două viteze sunt egale: Scoțând valoarea lui 1C din ecuația și înlocuind-o în relația 1 , iar apoi trecând pe s în membrul întâi, rezultă viteza de cristalizare, numită ecuația lui Berthoud: care este funcție de gradientul de difuziune, de coeficientul de difuziune D, de grosimea zonei de difuziune δ și de coeficientul vitezei de cristalizare. Viteza de creștere variază cu direcțiunea așa că ecuațiile și coeficienții care intră în
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
relația 1 , iar apoi trecând pe s în membrul întâi, rezultă viteza de cristalizare, numită ecuația lui Berthoud: care este funcție de gradientul de difuziune, de coeficientul de difuziune D, de grosimea zonei de difuziune δ și de coeficientul vitezei de cristalizare. Viteza de creștere variază cu direcțiunea așa că ecuațiile și coeficienții care intră în compunerea lor se referă la fiecare fel de față. Atunci când cristalizarea decurge normal, fețele cu viteză mai mare de creștere vor dispare și forma va fi acoperită
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
de coeficientul de difuziune D, de grosimea zonei de difuziune δ și de coeficientul vitezei de cristalizare. Viteza de creștere variază cu direcțiunea așa că ecuațiile și coeficienții care intră în compunerea lor se referă la fiecare fel de față. Atunci când cristalizarea decurge normal, fețele cu viteză mai mare de creștere vor dispare și forma va fi acoperită de fețele cu viteză de creștere minimă, devenind formă echilibrată. Așa se întâmplă în cazul creșterii normale a clorurii de sodiu NaCl, unde forma
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
cum este în acest caz cubul. Ar însemna dar că o aceeași substanță să cristalizeze în aceleași forme, trecând prin aceleași etape succesive, ceea ce nu se întâmplă în realitate. O serie întreagă de factori care intervin în procesul concret al cristalizării pot produce perturbații în desfășurarea procesului și pot duce la construcția unor cristale cu habitusuri diferite sau, foarte adesea, la construcția de deformațiuni cristaline, uneori foarte deosebite de formele ideale, dar respectând întotdeauna legea constanței unghiurilor. Principalii factori care influențează
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
în desfășurarea procesului și pot duce la construcția unor cristale cu habitusuri diferite sau, foarte adesea, la construcția de deformațiuni cristaline, uneori foarte deosebite de formele ideale, dar respectând întotdeauna legea constanței unghiurilor. Principalii factori care influențează desfășurarea procesului de cristalizare sunt: concentrația, vâscozitatea, viteza de răcire, viteza de evaporare, impuritățile. - Condițiile de concentrație În cazul în care creșterea se face cu viteză mai mare decât cea pe care am considerat-o, soluția de concentrație C1 din jurul cristalului, care are o
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
cea normală și creșterea fețelor este întârziată. Acest lucru poate modifica habitusul cristalelor finale determinând uneori chiar creșterea cristalelor cu forme neregulate. Astfel, la un cristal suspendat în soluție suprasaturată, fața orizontală superioară de pe care se ridică din aureola de cristalizare curenții cu lichid mai sărac, se va dezvolta mai încet și deci , în cele din urmă, va predomina asupra altor fețe cu viteză mai mare de creștere. Fețele laterale se vor dezvolta mai repede, datorită curenților cu lichid mai concentrat
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
finale, echilibrate, cu număr redus de categorii de fețe. Creșterea vâscozității și suprimarea curenților de concentrație se poate realiza și prin adăugare a unor substanțe inerte, de obicei coloidale, cum sunt gelatina, argila, etc, care permit o desfășurare normală a cristalizării, numai pe baza curenților de difuziune. Așa se produc monocristalele foarte 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
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
coloidale, cum sunt gelatina, argila, etc, care permit o desfășurare normală a cristalizării, numai pe baza curenților de difuziune. Așa se produc monocristalele foarte 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
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
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 are coeficientul de absorbție care intră în compunerea constantei R. Transportul de substanță prin difuziune se face
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
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 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
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
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 vitezei de cristalizare aparține gradientului de difuziune, a cărui creștere rapidă duce la accelerarea vitezei de transport, prin curenții de difuziune. Aportul sporit de substanță determinat de convergența curenților de difuziune, spre muchiile și spre colțurile cristalului , nu mai poate fi echilibrat în
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
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 mult și s-au verificat experimental în multe
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
creșterii cristalelor bazate pe energia structurii atomice și ionice a păturilor superficiale ale cristalelor Teoriile bazate pe difuziune, deși 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
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
unui plan reticular începe de la colțuri . Ca și teoriile care dezvoltă cu precădere aspectele fazei de difuziune, și aceste teorii care pun accent deosebit pe faza atomoenergetică de depunere a particulelor pe cristal, folosesc o prezentare simplificată a procesului de cristalizare. În realitate, mai ales în condiții naturale, procesul este mult mai complex și de aceea nici teoriile actuale nu elucidează încă pe deplin toate aspectele cristalizării. III 4. Incluziuni în cristale Incluziunile sunt substanțele străine înglobate în masa cristalelor. Incluziunile
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]
-
atomoenergetică de depunere a particulelor pe cristal, folosesc o prezentare simplificată a procesului de cristalizare. În realitate, mai ales în condiții naturale, procesul este mult mai complex și de aceea nici teoriile actuale nu elucidează încă pe deplin toate aspectele cristalizării. III 4. Incluziuni în cristale Incluziunile sunt substanțele străine înglobate în masa cristalelor. Incluziunile pot fi : - de origine primară , atunci când au fost cuprinse în masa cristalului în timpul creșterii sale ; - de origine secundară , atunci când s-au produs în masa cristalului printr-
TRANZIŢII DE FAZĂ by Liliana Tatiana Nicolae () [Corola-publishinghouse/Science/91669_a_93218]