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接下来给大家讲一下沉淀的温度的影响

我们主要给大家简单讲一下工业上总结些规律

比如经常讲到的沉淀 温度 一般最重要影响是

它的过饱和度

还有 离子之间的扩散的速度

我们知道重要的溶液现象 布朗运动

就是把墨水滴加到水里面

在显微镜下可以看到它的分子运动

很显然温度一方面影响过饱和度

影响到结晶中的晶核生成的速度

或晶核的 晶体长大的速度

从动力学碰撞角度上讲

扩散速度也会影响到颗粒尺寸的大小

来看一下沉淀温度的影响

温度越高过饱和度就 溶解度越大

沉淀过饱和度就下降

扩散速度就增加

但是要知道这样讲 比较低的温度下进行沉淀

同时温度又不能过低

如果过低它会使得动能又很低晶核的生长

生成速率就很小

很显然 过高不好 过低不好

又回到中庸理论

沉淀的温度话肯定是有最佳的温度

来看一下温度的变化关系

晶核生成

如果在比较低温度下 提高温度 成核的速度

这个时候它会达到极大值

这个时候温度进一步提高 成核速率有可能会下降

很多时候 沉淀寻找温度

就要考虑到是要在

极大值的范围内还是在极小值的范围内的考量

在大多数的制备中沉淀温度的考察也是必须的选项

这个工艺的考察是必不可少的

为什么会必不可少前面说了

从化学角度上讲沉淀温度

直接改变的是缩合反应的平衡产物的状态

这个就不用说了

这里给大家总结的是从物理的角度上讲

或者用结晶的角度上讲

沉淀的温度的考察同样也是非常必要的因素

必须要指出就是如果是在低温下

过饱和度比较高

它会形成无定形的沉淀

一般来说沉淀的温度越低

比较容易生成的是

无定型的小晶核的沉淀

相反高温下一般得到的是有利于较大的结晶型的沉淀

这两个是在工业沉淀法中

经常会总结的

如果你要得到个晶形的沉淀一般采用高温条件下

如果要得到小晶粒的无定形的沉淀

一般用低温的条件下

这个有什么样的应用

可以看一下低温有利于得到小晶核 小晶核那生成

无定形的沉淀

高温得到大晶粒的

可以想如果把小晶粒或者在沉淀中

先低温后高温会出现什么结果

就会不会把这些小晶粒变成

无定形的变成晶形

讲到这儿可以看一下应用

在沉淀中从结晶的角度上讲

低温无定形 高温是晶形的

如果温度过高肯定是 又不好

肯定有极佳的

最好的温度极大值

来看一下同样的就是用温度

对晶体的生成速率或晶核的长大速率影响 来看一下

为什么选择极值的范围

这里给出了这张图是晶体或晶核的生成速率

随着温度变化的关系还有晶体尺寸的长大关系

刚刚说的温度越高那溶液

比较有利于生成大颗粒的晶粒

同时晶核生成速率和长大的速率也存在两个极值 就是

随着温度的升高晶核生成的速率是先升高后下降

晶核长大速率也是先升高后下降

但是必须要指出的是

温度对晶核生成速率影响是快于晶核长大速率

晶生成速率极大值出现是优先

晶核的长大速率的

这就是刚才讲的如何来利用这个

利用生成大量的晶核

又利用高温下晶核生长能

把结晶型的物质粒径减小是否是有可能

从这张图可以看到 是有可能的

可以在开始比较低的温度下得到大量晶核

迅速提高温度

然后比较小的颗粒在高温下进行晶体长大

这个是通过研究温度对晶核的生成

或长大速率得到有用的推论

下面来具体看一下这张图

可以得到哪些非常重要的沉淀法的温度的影响工艺参数

首先第一点就是刚刚说的

晶核生成速率的最大的温度

是比晶核长大最大速率的温度是比较低的

另外就是低温有利于生成晶核

然而不利于晶粒的晶核的生长

一般得到细小的颗粒

晶核的晶形的沉淀一般在

比较高的温度下进行生成的

刚说的如何来利用这个

晶核的快速生成来生成小的

细小颗粒又具有结晶结构的材料

这里给大家同样举了例子是

在沸石分子筛里面纳米沸石里面经常用到的

就是分步晶化法或是多步晶化法

有的文献里面讲的是程序升温法来制备

纳米晶沸石的思路

要给大家讲的是

文献里面经常看的这种所谓的两步晶化法

或程序升温晶化法得到纳米晶

它的本质是 它的思路实际上就来源于这张图的

所谓的两步晶化法实际上是

把硅铝凝胶开始在比较低的温度下进行晶化

这时候低温下晶核生成速率非常快

但是晶体的生长非常慢的

在低温下生成大量的晶核

在高温下来实现生长 很显然会实现

晶体 由于它晶核数目增加 晶粒尺寸就减小

沸石分子筛里面经常会看到了

两步法晶化法得到纳米沸石分子筛

也就是经常讲的多级孔沸石分子筛

甚至还有如果大家可以想一下

如果在低温下这个体系非常浓

晶核数量非常多

多到晶核晶核之间可能会发生碰撞或聚集

那这样这种聚集由于作用力比较弱

通过高温下晶体增长有可能会产生

小晶粒 小晶粒之间的堆积

那就生成所谓的纳米晶沸石的堆积

得到一种多级结构的沸石分子筛

可以看到非常重要的

除了现在文献上报道的

采用有机模板剂或者是

硬模板剂来得到多级孔沸石分子筛

实际上可以通过很简单的方法

通过这种两步晶化法或程序升温晶化法就可以得到

多级孔沸石分子筛

大家可以看是不是很简单

通过简单的温度实验对沉淀的考察

通过这张结晶曲线就可以得到

改变现有的沸石分子筛的合成工艺

来改变沸石的产品的物性

特别是既保证它晶粒比较小同时又保证

结晶度比较好的 非常有用的方法

可以说这样的方法

比前面讲了极浓体系下的方法

可能会更有优势