УСТОЙЧИВОСТЬ ПЕРЕОХЛАЖДЕННЫХ РАСТВОРОВ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННЫХ СИСТЕМ В КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ОБРАЗОВАНИЯ НОВОЙ ФАЗЫ
Аннотация
Обобщены теоретические и экспериментальные оценки устойчивости растворов кристаллизационных систем к переохлаждению. Обсуждаются общие закономерности кинетики процесса кристаллизации с позиций классической теории образования и роста частиц новой фазы. В ходе анализа кинетической диаграммы процесса периодической гомогенной кристаллизации выявлено три характерных периода – период устойчивости к переохлаждению, период роста кристаллов и период рекристаллизации.Установлена природа процессов, определяющих длительность характерных периодов.Обоснована применимость математического аппарата классической теории образования новой фазы для вычисления основных и частных функционалов кристаллизационной системы.Приведены соотношения, позволяющие вычислить основные и частные функционалы устойчивости кристаллизационной системы к переохлаждению. Проанализировано влияние категории кристаллизационной системы на величины предела переохлаждения и экстремума индукционного периода периодической гомогенной кристаллизации. Представлены параметры устойчивости к переохлаждению пересыщенных водных растворов некоторых классов неорганических и органических веществ при периодической гомогенной кристаллизации. Сделаны выводы относительно положения экстремумов основных и частных функционалов кристаллизационной системы. Правильность выводов подтверждена анализом экспериментальных данных по кинетике кристаллизации ряда неорганических и органических веществ из водных и водно-органических растворителей. На примере процесса периодической гомогенной кристаллизации витамина группы В1 тиаминбромида из водно-этанольного раствора построен полный ряд положений экстремумов основных и частных функционалов кристаллизационной системы.Отмечены закономерности влияния содержания органического компонента в бинарном растворителе на функционалы устойчивости кристаллизационной системы.
Для цитирования:
Сливченко Е.С., Самарский А.П., Исаев В.Н., Блиничев В.Н. Устойчивость переохлажденных растворов кристаллизационных систем в классической теории образования новой фазы. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 5. С. 88-93Литература
Slivchenko E.S., Samarskiy A.P., Isaev V.N., Blinichev V.N Evaluation of natural ability of crystallization system to phase formation. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2013. V. 56. N 8. P. 116-119 (in Russian).
Strickland-Constable R.F. Kinetics and mechanism of crystallization. L.: Nedra. 1971. 412 p. (in Russian).
Khamskiy E.V. Crystalline substances and products. Methods for assessing and improving the properties. M.: Khimia. 1986. 222 p. (in Russian).
Fedosov S.V., Slivchenko E.S., Isaev V.N., Suprunov N.A. Experimental-theoretical method of evaluating the stability of a supersaturated solution in the process of mass crystallization. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2001. V. 44. N 6. P. 74-78 (in Russian).
Frenkel Y.I. Kinetic theory of liquids. L.: Nauka. 1975. 592 p. (in Russian).
Rusanov A.I. Phase equilibria and surface phenomena. L.: Khimia. 1967. 388 p. (in Russian).
Todes O.M., Seballo V.A., Goltsicker A.D. Mass crystallization from solutions. L.: Khimia. 1984. 232 p. (in Russian).
Kafarov V.V., Dorokhov I.N., Koltsova E.M. System analysis of processes of chemical technology. The entropy and variational methods of non-equilibrium thermodynamics in chemical engineering problems. M.: Nauka. 1988. 367 p. (in Russian).
Hisamiev A.Ya., Slivchenko E.S., Melnikov A.A. Processes in dispersive media. Interuniversity collection of scientific papers. Ivanovo: ISUCT. 1986. P. 99-102 (in Russian).
Slivchenko E.S., Kiselnikov V.N. Khim.-Pharm. Zhurn. 1979. V. 13. N 10. P. 79-82 (in Russian).
Zagalskaya Yu.G., Litvinskaya G.P., Egorov-Tismenko Yu.K. Geometric crystallography. M.: Moscow University publishing office. 1986. 168 p. (in Russian).
Сливченко Е.С., Разумовский Л.А., Катышев Н.Н. Influence of the content of ethyl alcohol on the stability of supersaturated solutions of thiamine. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 1972. V. 15. N 8. P. 1242-1245 (in Russian).
Streltsova E.M., Slivchenko E.S., Khludenev I.K. Zhurn. Prikl. Khim. 1973. V. XLVI. N 5. P. 1066-1068 (in Russian).
Kruglov V.A., Slivchenko E.S., Isaev V.N., Hisamiev A.Y. Abstracts of IV All-Union Conference on mass crystallization and crystallization methods of mixtures separating. Ivanovo. 1990. P. 81-82 (in Russian).
