КРИСТАЛДАНУ

КРИСТАЛДАНУ – булардан, ерітінділерден, балқымалардан, заттардан, электролиз үрдісі (процесі), сондай–ақ химиялық реакция кезінде электролиттерден (электрлік кристалдандыру) қатты күйлердегі кристалдардың түзілуі. Кристалдану үшін бастапқы ортаның – асақаныққан ерітіндінің немесе будың термодинамикалық тепе-теңдігін бұзу, балқыманы асасалқындату қажет. Кристалдану үшін қажет асақанықтыру немесе асасалқындату температураның, ауытқуымен концентрацияның, қысымның, фазалар аралығындағы электр потенциалын олардың тепе-тең мәндерінен ауытқуымен сипатталады. Химиялық реакциялы жүйелерде қанығудың өлшеуіші қысымның немесе бөлме концентрациясының тепе-теңдік константының көбейтіндісінен ауытқуы болады. Электрлік кристалданудың қозғаушы күші металл мен электролит ерітіндісінің тепе-теңдіктен артық болатын потенциалдар айырымы болады. Көпшілік жағдайда кристалдану жылдамдығы тепе-теңдіктен ауытқудың артуына байланысты өсетін болады.

Кристалдану – заттардың алғашқы ортасының асасалқындатылған (қаныққан) күйлерінен ерікті аз энергиялы кристалдық фазаға ауысуы. Кристалданудағы жылу ж а с ы р ы н жылу ретінде бөлініп шығады. Осы жылудың бір бөлігі механикалық энергияға айнала алады; өсіп келе жатқан кристалл үстіне қойылған жүкті қысым күші (кг·күш/см2) (мысалы, теңіз суындағы тұздардан бетонның қуыстарында пайда болған қысым оны қирата алады) арттырып көтере алады. Кристалданудан бөлініп шыққан жасырын жылуы балқыманы қыздырады, асасалқындауды кемітуге және кристалдануды баяулатуға (бұл температураның, концентрацияның және қысымның тепе-тең мәндерге жетуіне және заттардың қыздырылуының тоқталуына әкеп соғады).

Асасалқындатылған орта кристалданбай орнықсыз метатұрықтылық ұзақ – мерзім сақтай алады, мысалы, ұсақ (диаметрі 0,1 мм) жақсы тазартылған металдың тамшылары температураны ~0,5 Тбалқу-ға дейін салқындата алады. Бірақ белгілі бір шекті кризистік асасалқындаған сұйықта немесе буда көптеген ұсақ кристалданудың ұйытқу көздері деп аталатын ұсақ кристалдар пайда болады. Кризистік асасалқындау орта құрамына, оның көлеміне, температураға, концентрациясына, ортадағы бөгде бөлшектердің болуына – кристалдану орталығына (шаң – тозаңдар, ұсақ кристалдар, т.б.) тәуелді болады.

Бөлшектердің кристалдық агрегатқа бірігуі жүйенің бос энергиясын кемітеді, ал жаңа беттің пайда болуын арттырады. Агрегат қаншалықты аз болса, оның бетінде жататын бөлшектерінің үлесі көп болады, беттік энергияның маңызы соншалықты артатын болады. Сондықтан агрегаттың өлшемі артқан сайын оның пайда болуына қажет жұмыс (А), алғашында артады, сонан соң кемиді. Көп жұмыс қажет ететін агрегат кризистік ұйытқылар деп аталған. Ұйытқылардың пайда болу жұмысы қаншалықты аз болса, оның пайда болу ықтималдығы артатын болады.

Ірі монокристалдар аздаған ұсақ кристалдар араласқан қаныққан ерітінділерден және асақызған балқымалардан өздігінен тудыруға жол бермей өсірілуден пайда болады. Металлургиялық үрдістерде бұған керісінше көп ұйытқылар алуға және күштірек асасалқындатуға ұмтылады.

Әлсіз асасалқындатылған булардан,ерітінділерден, ара-тұра балқымалардан өсірілген кристалдардың пішіндері көпжақтар түрінде болады. Алмастың қырлары кубтың және октаэдрдің қырларындай болады.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *