Основы радиохимии, методы выделения и разделения радиоактивных элементов. Жерин И.И - 76 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

76
4.2.3. Гетерогенное (неравновесное, неравномерное) распределение
микрокомпонента в твердой фазе
Гетерогенное (неравновесное, неравномерное, логарифмическое)
распределение микрокомпонента между твердой и жидкой фазами
может быть достигнуто медленным испарением растворителя при его
непрерывным перемешивании, т.е. пересыщение снимается (как и во
втором пути равновесной сокристаллизации) ростом кристаллов,
создается же пересыщение за счет испарения, т.е. состав жидкой фазы
постоянно изменяется (нарушается второй принцип равновесного
распределения о неизменности составов фаз).
Рассмотрим сокристаллизацию бария и радия (микрокомпонент).
В каждый момент роста между поверхностью кристалла и
раствором происходит ионный обмен, причем на поверхности кристалла
наряду с ионами Ва
2+
фиксируются и изоморфные ионы Ra
2+
,
количество которых прямо пропорционально их концентрации в
растворе.
Если процесс происходит достаточно медленно для того, чтобы
между поверхностным слоем кристалла и раствором успевало
установиться равновесие, то к распределению Ra (в отношении каждого
отдельного слоя растущего кристалла) может быть применено
уравнение Хлопина в дифференциальной форме:
yb
xa
dy
dx
, (4.16)
где dx – количество микрокомпонента, перешедшего в элементарный
слой кристаллов; dy – количество макрокомпонента, перешедшего в
элементарный слой кристаллов; а и b – количества микро- и
макрокомпонентов в системе; х и y – количества микро- и
макрокомпонентов, перешедших к данному моменту кристаллизации в
смешанный кристалл;
– постоянная кристаллизации.
После образования первого слоя (элементарного) начинает
образовываться второй слой кристаллов. Между новым элементарным
слоем и раствором вновь устанавливается истинное равновесие;
внутренние слои кристаллов экранированы наружными и в обмене
ионами с раствором уже не участвуют, т.к. обмен между отдельными
твердыми слоями практически не происходит вследствие медленных
процессов диффузии и перекристаллизации.
В этих условиях распределение микрокомпонента будет
определяться значением постоянной кристаллизации
(подобно D в
гомогенном распределении).

Страницы