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汕头大学海洋科学接受调剂
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c624397372

银虫 (初入文坛)

[求助] 物质凝华结晶的动力是什么

请教各位一个问题,关于结晶的。物质在溶液里结晶,主要靠过饱和度(还有温度及其他物理条件影响)做推动力,那么物质凝华的时候,是以什么做推动力?饱和蒸汽压?浓度?环境压力?温度?还是其他什么原因。
物质比较纯,被300℃的热空气夹带,被逆流而上的140℃冷空气冷却凝华,这个过程中结晶的推动力是什么?结晶粒度受哪些因素影响?或者该从哪个方向进行思考。谢谢各位知道的高手解惑。

[ Last edited by sddtc888 on 2013-12-8 at 22:16 ]
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c624397372

银虫 (初入文坛)

引用回帖:
3楼: Originally posted by zqxcyj at 2013-12-06 13:19:37
推动力应该是化学势。du/dt=-S<0,当温度降低时,气相中化学势增大,当增大到超过固气平衡时气相化学势时,气相中的物质向固相转移,形成结晶。

气相生长析出的固相核的过饱和蒸汽在热力学上属于一种亚稳相,而析出的粒子应该是稳定相。亚稳相的吉布斯自由能比稳定相高,这是亚稳相能够转变为稳定相的内因,也就是促使气态核转变为固态核的相变驱动力。当温度降低时,气相中化学势增大,当增大到超过固气平衡时气相化学势时,气相中的物质向固相转移,形成结晶。气态核转变为粒子核的驱动力为:f=-kTaln(p/p0)/Ω。k为玻尔兹曼常数,p/p0为气态核蒸气的过饱和比,从均匀气态核中析出粒子核的相变驱动力取决于气态核的过饱和比,高的过饱和比有利于粒子核的析出。谢谢高手的帮助。如果方便,请高手指教下气相核的饱和蒸汽压和环境温度以及环境压力(气相核的分压)有怎样的关系。
6楼2013-12-07 10:48:59
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
c624397372: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-12-07 10:44:14
sddtc888: 金币+1, 感谢应助,欢迎常来! 2013-12-08 22:17:22
凝华结晶的推动力当然是分子间作用力(对于分子晶体)或化学键作用力(原子晶体、离子晶体和金属晶体)。
当温度降低时分子运动速率减慢,分子靠得更近,分子间作用力更强,因此凝结在一起。对于化学键形成情况类似,也是因为气态时分子运动速率太高,分子间距离太大,因此作用力小,而降温过程中减慢了运动速率,使原子、分子、离子靠得更近,然后再化学键作用在一起更稳定。
溶液中的结晶其实也是靠分子间或化学键作用为推动力,过饱和必然导致分子、原子、离子等靠得更近,相互作用后形成更稳定(能量更低)的产物(结晶)。
2楼2013-12-06 09:03:20
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zqxcyj

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
c624397372: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-12-07 10:49:24
sddtc888: 金币+1, 感谢应助,欢迎常来! 2013-12-08 22:17:37
推动力应该是化学势。du/dt=-S<0,当温度降低时,气相中化学势增大,当增大到超过固气平衡时气相化学势时,气相中的物质向固相转移,形成结晶。
3楼2013-12-06 13:19:37
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hexingyi

木虫 (职业作家)


【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
c624397372: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-12-07 10:52:07
sddtc888: 金币+1, 感谢应助,欢迎常来! 2013-12-08 22:17:48
推动力就是蒸汽压
300℃时,蒸汽压可能大于一个大气压
140℃时,则肯定小于蒸汽压了
找公司计算下蒸汽压,就可以计算过饱和度了
4楼2013-12-06 21:18:14
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