液相成核

2021-12-15 17:59:44 浏览:951

定义

成核,蒸气凝聚成液滴过程。成核(Nucleation),也称形核,是相变初始时的“孕育阶段”,也即生成晶核的过程,是结晶的初始阶段。天空中的云、雾、雨、燃烧生成的烟,冰箱中冰的结晶,汽水、啤酒的冒出的泡等的形成,均为成核现象。总之,成核现象就是刚开始产生相变化的孕育阶段。孕育出胚核后,这胚核便不断成长形成新的相。

成核现象需要成核位置才可发生。汽化时,液相分子聚集于固相物质上面,分子不断碰撞使得能量聚集,进而形成“汽化中心”;结晶时,若使局部的溶质浓度升高而导致晶体碰撞次数增加,则结晶的晶形构造加快,从而形成“结晶中心”。晶核的成核有两种形式:初级成核(包括初级均相成核和初级非均相成核)及二次成核。在高于饱和度的情况下,溶液自发形成晶核的过程,称作初级均相成核;若晶核是在溶液外来物的诱导下生成,则称其为初级非均相成核;晶核如在含有溶质晶体的溶液中生成,则称为二次成核。

液相法原理:选择一至几种可溶性金属化合物配成均相溶液,再通过各种方式使溶质和溶剂分离(例如:选择合适的沉淀剂或通过水解、蒸发、升华等过程,将金属离子的化合物沉淀或结晶出来),溶质形成形状、大小一定的颗粒,得到所需粉末的前驱体,加热分解后得到纳米颗粒的方法。

开始成核:其过程涉及到含有可溶性的或悬浮盐的水或非水溶液中的化学反应。液体变得饱和时,沉积就会借助于均相或者异相成核机制而发生。

成核之后:有扩散控制长大,此时溶液的浓度和温度在决定粒子张大中起重要作用。

满足条件:所有的核必须几乎在同时发生,而且在接下来的生长过程中必须没有进一步的成核或颗粒团聚。

主要影响因素:反应浓度、反应温度、溶液pH值、反应物加到溶液中的顺序等。

参考文献

[1] 袁淑霞,张哲锋,樊玉光,张雄.混空轻烃燃气液相析出成核热力学分析[J/OL].过程工程学报:1-9.
[2] 何泽漫,肖武,贺高红,姜晓滨.中空纤维膜促进成核的冷却结晶过程[J/OL].膜科学与技术:1-8
[3] https://zh.wikipedia.org/wiki/成核

成像基本概念

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