Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2020-04-01 | 225 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ПРИ ЕГО РОСТЕ
Несмотря на множественность структур кристаллов, несмотря на разнообразие составов систем, из которых идет кристаллизация, несмотря на колоссальное различие в растворимостях разных веществ, поведение кристаллов подчиняется, в общем, одним и тем же закономерностям. Это позволяет, с одной стороны, доверять правильно поставленным модельным экспериментам на искусственных веществах при изучении минералообразующих процессов, с другой — вырабатывать общие приемы борьбы с типичными дефектами растущих кристаллов.
Ростовые дефекты (табл. 3-2) классифицируются нами по их происхождению: диффузионные дефекты связаны с особенностями диффузии вещества к кристаллу, адсорбционные — с адсорбцией примеси на поверхности кристалла, абсорбционные — с вхождением примеси в кристалл. Поскольку при получении и использовании кристаллов обычно нежелательны их резкая анизометричность (резко различное в разных направлениях развитие кристалла, т. е. игольчатый, пластинчатый рост) и кривогранность (антискелетный рост), мы условно относим эти внешние особенности кристаллов также к числу дефектов.
Назовем первичными те дефекты, которые возникают практически независимо от других дефектов. Тогда вторичными будут дефекты, возникающие на базе первичных. Соответственно, третичными названы дефекты, образующиеся на основе вторичных дефектов.
Изученность разных дефектов различна. В какой-то мере это связано с разной их распространенностью, с разным их значением при получении кристаллов. Происхождение практически всех дефектов, фигурирующих в табл. 3-2, разобрано в гл. 1. Поэтому здесь мы рассмотрим в основном только меры борьбы с ними.
|
I. Диффузионные дефекты
Включения раствора, скелетный рост. Форма проявления и причины этого типа дефектов описаны в § 1.6. Укажем лишь следующие меры борьбы с ними.
121
I
а) Выращивание кристаллов в динамическом режиме.
б) Уменьшение пересыщения (влияние этих факторов понятно
из § 1.6).
Для данного вещества неустойчивость плоских граней и начало образования включений обычно характеризуются вполне определенным значением пересыщения, которое зависит от размеров кристалла. Использование перемешивания позволяет увеличить пересыщение, при котором кристалл еще не захватывает включения, т. е. увеличить допустимую скорость роста.
в) Точное поддержание пересыщения (в особенности, точное
регулирование температуры роста). Если кристалл растет при пе
ресыщении, близком к критическому для образования включений,
небольшие колебания пересыщения могут привести к превышению
допустимой скорости роста и, таким образом, к образованию зон
включений.
г) Изменение температуры роста. Как говорилось в § 1.6, при
повышении температуры диффузионное сопротивление увеличивается
122
(примеры — галогениды щелочных металлов, КН2Р04, сахароза). Поэтому для ликвидации последствий диффузионного влияния рекомендуется уменьшать температуру выращивания. Однако известны случаи (например, KNO3 — см. § 1.6), когда, наоборот, увеличение температуры ведет к исчезновению включений.
д) Изменение химического состава среды. Для этого в первую очередь можно ввести в раствор примеси, тормозящие скорость роста кристалла (или тех его граней, которые захватывают диффузионные включения). Например, грани (111) кристаллов медного купороса растут при сильном диффузионном сопротивлении, и обычно кристалл приобретает структуру «песочных часов», с большим количеством включений в пирамиде роста (111). Добавка глицерина резко тормозит рост этих граней, и возникают уплощенные по (111), совершенно прозрачные кристаллы. Добавлением пектина удается получить полногранные кристаллы NH4C1, который из чистых растворов растет исключительно в виде скелетов.
|
Хорошие результаты может дать замена растворителя. Тот же хлористый аммоний, который из водных растворов даже с примесями с трудом получается полногранным, дает большие прозрачные кристаллы из раствора в смеси формамид — вода.
Если все указанные операции не приводят к положительному результату, следует перейти к выращиванию кристаллов из расплава или из пара. Однако от диффузионных включений, проявлений скелетности обычно удается избавиться, не прибегая к этому.
Разновидностью диффузионных включений являются включения раствора, возникающие при периодическом появлении и исчезновении на кристалле какой-либо быстрорастущей грани, например (hk 0 ) на хлорате натрия. Такие включения образуют в кристалле область, которая разделяет пирамиды роста граней, смежных с быстрорастущей. Ликвидировать эти включения можно, подобрав режим роста (пересыщение, температуру, примеси), при котором такая грань на стыке основных граней либо вовсе не появляется, либо устойчиво существует (последнее надежнее).
По-видимому, разновидностью диффузионных включений являются также регенерационные включения раствора, которые возникают в большом количестве при регенерации подвергавшейся растворению, обколотой или вырезанной затравки. Ликвидация таких включений достигается медленной («нежной») регенерацией, а также применением затравок с естественной огранкой, не сильно растворенных. Заметим, однако, что в ряде случаев образование регенерационных включений желательно, так как они предотвращают прорастание других дефектов из затравки в наросший слой. В этих случаях регенерацию проводят так, чтобы включений образовалось как можно больше, например используя срезы, параллельные быстрорастущим или несуществующим граням (z-срез КН2Р04) [Степанова Н. С, 1970].
123
II. Адсорбционные дефекты
Включения раствора «примесные». Причина образования этих включений (§ 1.7) заключается, видимо, в образовании островков на поверхности грани, отравленных сильно адсорбирующейся примесью. Над этими островками располагаются мельчайшие включения раствора. Данный дефект проявляется при любых размерах кристаллов. Из-за этих включений кристалл приобретает характерную фарфоровидность. Азотнокислый свинец, иодноватокислый калий, медь-аммоний сульфат, выращенные из водных растворов, — наиболее яркие примеры кристаллов с этим типом дефектов.
|
Единственный известный нам способ воздействия на кристаллы, которым присущ описываемый дефект, — это изменение химизма среды. В частности, для Pb(N03)2 положительный эффект достигается добавлением HN03, для КIO3— добавлением НIO3, для Cu(NH4)2(S04)2 - 6Н20 — добавлением H2S04.
Частным случаем этого типа дефектов является «перламутровость» медленно растущих граней некоторых кристаллов: (010) бифталата калия, (001) бихромата калия. Включения на «перламутровых» гранях более крупные, чем в случае Рb(NОз)2, плоские по форме и перекрыты очень тонкими прослойками кристаллического материала. Прогибание и «отслаивание» этих прослоек приводит к сильному расщеплению граней даже при самых малых пересыщениях. Возникновение «перламутровости» также связано с торможением слоев роста примесями и их сильной изрезанностью. Но в этих случаях отравляющее действие примесей резко падает с возрастанием пересыщения, и при средних переохлаждениях (порядка 1,5—2° С для бифталата калия) удается получить кристаллы, свободные от этого дефекта.
Анизометричный рост. Воздействовать на соотношение скоростей роста граней разных форм можно разными путями.
а) Опыт показывает, что снижение пересыщения обычно сопровождается переходом от анизометрических форм роста к более
изометрическим. Так, КСlO3, обычно растущий в виде тонких пластин, при очень малых пересыщениях приобретает короткопризма-
тический облик. Кристаллы MgS04 • 7H20, KNO3 и другие от игольчатых переходят к изометрическим. Для компенсации снижения
скорости роста весьма полезно при малых пересыщениях применение динамических режимов выращивания.
б) Повышение температуры кристаллизации, как один из факторов, влияющих на форму кристаллов, может дать положительный эффект. Вообще же этот фактор изучен плохо.
в) Как крайний, но довольно эффективный способ и здесь может быть предложено изменение состава среды кристаллизации.
В этом случае полезно начать с подбора примесей. Далее, если
это окажется удобным, можно даже сменить растворитель.
|
г) В случае неэффективности предложенных способов может
быть полезно, особенно для кристаллов резко удлиненного габитуса,
124
применение механического ограничения роста вдоль одного из направлений. Это достигается применением специальных кристалло-носцев (§ 4.6). Естественно, что линейные скорости роста медленно растущих граней остаются прежними.
Антискелетный рост. 1. Кривогранные кристаллы. Выклинивание. Причиной выклинивания, как и вообще искривления граней, является адсорбция примесей, тормозящих распространение ступеней (§ 1.7). Что касается упоминавшихся в § 1.7 дигидрофосфатов аммония и калия, то эти соединения энергично выщелачивают из стенок стеклянных кристаллизаторов тяжелые элементы (Fe, А1 и др.), с которыми [РO4]3- дает труднорастворимые соединения, не являющиеся изоморфными с указанными солями. Это и приводит к отравлению поверхностей. Явление выклинивания отмечается на кристаллах любых размеров.
Меры борьбы с выклиниванием и вообще с искривлением граней сводятся либо к очистке растворов от примесей, либо к выращиванию в таких условиях, когда примеси перестают тормозить рост граней. Так, для ликвидации выклинивания кристаллов группы КН2РО4 использовались следующие приемы.
а) Повышение пересыщения. Согласно § 1.7, с увеличением пересыщения торможение слоев роста падает. Действительно, кристаллы при этом перестают выклиниваться, однако увеличение пересыщения приводит к расщеплению кристаллов, группы КН2Р04,
т. е. в данном случае эта мера неудачна.
б) Повышение температуры. Опять-таки, как указано в § 1.7,
с увеличением температуры адсорбция примесей падает. С другой
стороны, для КН2РО4 увеличение температуры в отличие от пересыщения снижает интенсивность расщепления [Ульянова Т. П.
и др., 1974], поэтому оно может быть успешно использовано для
борьбы с выклиниванием.
в) Очистка исходных реактивов — наиболее эффективный, хотя
и трудоемкий способ. Например, использование КН2РО4, синтезированного из особо чистых КОН, Р2О5 и Н2О, позволяет полностью
ликвидировать выклинивание.
г) Связывание или нейтрализация примесей в растворе. Увеличение щелочности растворов КН2Р04 переводит примеси тяжелых металлов в нерастворимую форму и устраняет выклинивание.
Однако увеличение щелочности за счет добавления КОН приводит
к другим дефектам — растрескиванию, расщеплению, захвату коллоидных частиц нерастворимых гидроокислов тяжелых металлов.
Более эффективным оказывается связывание примесей тяжелых
металлов комплексонами или добавкой смеси буры с содой [Степанова Н. С, 1970].
|
2. Образование многоглавых кристаллов, «выростов» и усов. Это явление описано в § 1.7 и является крайним случаем антискелетного роста. Меры борьбы здесь те же, что и в предыдущем случае: либо тщательная очистка веществ, либо связывание примесей непосредственно в растворе другими добавками, либо повышение температуры выращивания.
125
Включения агрегированной примеси. Сюда относятся те случаи, когда примесь, адсорбируясь на поверхности, скапливается (агрегируется), давая более крупные образования: например, частицы коллоидного размера (соединения железа в дигидрофосфате калия), эпитаксиальные вростки в кристаллах. Наиболее эффективная мера борьбы — очистка раствора.
III. Абсорбционные дефекты
1. Первичные дефекты. Твердые включения посторонней фазы. Меры борьбы:
а) фильтрация раствора, тем более глубокая, чем меньше размеры этой фазы;
б) изменение кислотности — щелочности среды (если это воздействие не отражается на качестве кристалла). Кислотность—щелочность среды сильно влияет на слипание разных поверхностей и со
ответственно на вероятность захвата посторонних частиц.
Неоднородное распределение примеси. Этого дефекта мы касались в § 1.8. Он проявляется в различиях окраски, различиях устойчивости к травлению в поперечных срезах, оптических особенностях: вариациях показателя преломления, аномальном двупреломлении (см. дальше) и т. д. Меры борьбы:
а) очистка исходных веществ;
б) повышение стабильности режима выращивания (стабильности температуры и пересыщения);
в) применение динамических режимов выращивания. При естественной конвекции раствора конвекционные потоки недостаточно
упорядочены. Их хаотичность приводит к колебаниям пересыщения
около поверхности кристалла и, следовательно, к неравномерному
захвату примеси;
г) изменение температуры и пересыщения раствора также должно отражаться на однородности кристаллов, так как коэффициент распределения зависит от этих величин. Направление их изменения нужно находить для каждого конкретного вещества.
С одной стороны, поскольку с увеличением пересыщения коэффициент распределения примеси стремится к единице (§ 1.8), возрастание пересыщения должно приводить к более равномерному вхождению примеси. Однако, с другой стороны, увеличение отклонения от равновесия ведет к увеличению анизотропии скоростей роста, а это должно способствовать большей разнице в составе различных пирамид роста;
д) в случае секториального вхождения примеси — выращивание кристаллов в формах.
2. Вторичные дефекты. Эти дефекты связаны с напряжениями.
Напряжения в кристаллах при росте в той или иной степени воз
никают всегда. Форма проявления напряжений, т. е. разные типы
дефектов в кристаллах, зависят, в первую очередь, от значений и
распределения напряжений и характера материала — его пластичности,
126
прочности. Напряжения в мелких кристаллах обычно проявляются не слишком сильно. В основном борьба с напряжениями и их проявлениями начинается при переходе к выращиванию крупных кристаллов.
Напряжения в кристалле в большинстве связаны с первичными абсорбционными дефектами. Напряжения создаются, в первую очередь, благодаря гетерометрии (§ 1.8), вызванной неравномерным вхождением примеси. Поэтому общий способ борьбы со всеми вторичными абсорбционными дефектами, связанными с примесью,— устранение ее неоднородного распределения в кристалле, о чем говорилось выше. Существенным источником напряжений, причиной которых также является гетерометрия, является использование затравки, выращенной в условиях, резко отличных по химизму, пересыщению и т. д., от условий нарастания материала на затравке. В качестве очевидного основного способа борьбы с этой причиной дефектности рекомендуется получать затравки при условиях, близких к условиям выращивания кристаллов.
Причиной напряжений может быть кристаллизационное давление, возникающее при срастании кристаллов со стенками сосуда, соседними кристаллами, при обрастании кристаллоносца и нарастании на подложку. Кристаллизационное давление может достигать 20—40 кгс/см2, зависит от пересыщения, кристаллографической ориентировки относительно препятствия и материала обрастаемого кристаллом препятствия. Последнее имеет особенно большое значение. Например, в качестве материала для изготовления кристаллоносцев и платформ — подложек из-за химической инертности часто используют фторопласт. Однако при нарастании на фторопласт иногда развивается сильное кристаллизационное давление, вызывающее большие напряжения в кристалле (это наблюдалось нами, например, для кристаллов КН2РО4 и пентаэри-трита).
Другой довольно обычной причиной появления напряжений бывает захват кристаллом твердых включений и обрастание кристаллом твердого кристаллоносца, особенно в условиях, когда коэффициент теплового расширения кристалла существенно отличается от коэффициента расширения включаемого тела. При этом кристалл, захвативший при высокой температуре такое тело, что уже привело к возникновению кристаллизационного давления, во время снижения температуры вследствие указанной разницы коэффициентов расширения становится напряженным в районе включения в еще большей степени. Эта причина, естественно, тем чаще вступает в действие, чем выше температура, при которой происходил захват, и чем ниже температура, при которой используется кристалл. Напряжения такого типа должны довольно часто встречаться в природных кристаллах. Кроме того, напряжения могут возникать около твердого кристаллоносца при вибрациях последнего (§ 4.6).
Рассмотрим некоторые моменты, касающиеся отдельных вторичных абсорбционных дефектов.
127
Аномальные оптические свойства кристаллов. С этим явлением приходится бороться при выращивании кристаллов для оптических целей. Аномальные оптические свойства многообразны. Наиболее важным и распространенным примером такого рода дефектов является аномальное двупреломление (аномальная двуосносгь). Например, кристаллы, принадлежащие к группе дигидрофосфата калия, часто получаются аномально двуосными, причем в пирамидах роста разных граней плоскости оптических осей ориентированы по-разному [Степанова Н. С, 1970]. Аналогичное явление наблюдается в пентаэритрите.
Проявление секториальности в характере аномальной двуосности свидетельствует о том, что причиной внутренних напряжений является гетерометрия. Соответственно — повторим еще раз — основные меры борьбы: очистка раствора либо выращивание в условиях, при которых ослабляются адсорбция и захват примесей. В КН2РО4, например, аномальная двуосность падает с увеличением температуры роста. Кроме того, чем меньшее количество пирамид роста слагает кристалл, тем слабее проявляется гетерометрия. В частности, КН2Р04 имеет меньшую аномальную двуосность, если рост происходит только вдоль оси z, а боковой прирост отсутствует. Поэтому возникает парадоксальное явление: при чрезмерной очистке раствора, приводящей к разрастанию кристаллов по осям х — у, получаются кристаллы худшего качества и приходится специально вводить в небольших количествах примеси тяжелых металлов, блокирующие рост призмы. На аномальную двуосность может влиять также качество затравки и характер ее регенерации [Степанова Н. С, 1970].
Трещиноватость. Помимо межсекториальной гетерометрии, к трещиноватости часто приводит гетерометрия между затравкой и наросшим слоем кристалла. При выращивании кристаллов группы КН2РО4 затравки большого поперечного сечения часто получают из растворов с несколько повышенной щелочностью [Александрова М. В. и др., 1972]. Само же выращивание осуществляют из более кислого раствора. Это может приводить к растрескиванию кристаллов. Наши наблюдения показывают, что если рН, при которой получали затравку, больше рН при разращивании, то трещины образуются в наросшем слое. При обратном соотношении в концентрации водородных ионов трещинами разбивается затравка. Согласно А. А. Штернбергу [1962], для кварца гетерометрия между наросшим слоем и затравкой приводит к образованию трещин лишь при малых скоростях роста (малых пересыщениях), а при больших скоростях наращивания трещиноватость не проявляется. Насколько эта закономерность является общей, сказать трудно. Что касается межсекториальной гетерометрии, то она, напротив, усиливается с возрастанием пересыщения за счет увеличения анизотропии скоростей роста.
Поскольку образование трещин — результат хрупкой деформации, к усилению трещинообразования могут приводить примеси, тормозящие движение дислокаций («примесное охрупчивание»).
128
Именно так влияют на растрескивание при росте кристаллов цитрата натрия продукты его осмоления.
Помимо гетерометрии к образованию трещин могут приводить все перечисленные выше источники внутренних напряжений, в особенности твердые включения в кристаллах.
Дислокации и дислокационные (мозаичные) границы. Помимо дислокаций как таковых в качестве дефекта, связанного с ними, следует упомянуть включения материнского раствора, которые могут располагаться в каналах вдоль дислокаций с большим вектором Бюргерса. Отличительная их особенность в том, что они образуют цепочки, секущие зоны роста. Так, более или менее правильные сетки вытянутых включений в виде пространственного скелета или спиральные цепочки включений, видимо, дислокационного происхождения наблюдаются иногда в кристаллах бромата натрия.
Меры по уменьшению плотности дислокаций и по более равномерному их распределению в кристаллах те же, что и меры борьбы с неравномерным вхождением примеси в кристаллы.
3. Третичные абсорбционные дефекты. В этом типе дефектов нами выделены три группы, в соответствии с тремя возможными типами пластической автодеформации в кристаллах: скольжением (приводящим к расщеплению), двойникованием и так называемым мартенситным превращением (приводящим к политипным образованиям и родственным им структурам).
Расщепление кристаллов и связанные с ним многообразные морфологические особенности кристаллов: макроблочность, многоглавый рост*, дендриты, скручивание и как крайнее проявление расщепления — образование сферолитов.
Внешне блочность проявляется в образовании сростков двух и более кристаллов, несколько разориентированых друг относительно друга. В качестве примеров кристаллов, поражаемых этим дефектом, можно назвать кроме желтой кровяной соли (рис. 1-35) хлористый натрий, сорбитгексаацетат. У кристаллов без центра симметрии (кварц, лактоза) блокование сопровождается своеобразным закручиванием кристаллов. Как уже говорилось (§ 1.8), расщепляться при росте могут при неблагоприятных условиях любые вещества, однако склонность к расщеплению тем выше, чем ближе к кинетическому режиму рост данного вещества.
Образование блоков, появление нескольких головок у кристаллов при данных условиях опыта обычно начинаются тогда, когда кристаллы достигнут какого-то определенного размера, характерного для данных кристаллов и условий. Поэтому отсутствие блочности у кристаллов в микроскопическом препарате не служит гарантией непоявления ее у крупных кристаллов. С другой стороны, если мелкие кристаллы имеют этот дефект, то он будет присущ и
* Многоглавый рост, связанный с расщеплением, следует отличать от многоглавого роста антискелетного (см. с. 32). В последнем случае разориентировка между субиндивидами отсутствует. 129
крупным, поэтому необходимо добиваться его ликвидации до перехода к выращиванию крупных кристаллов.
Что касается сферолитов, то они образуются в весьма различных условиях. В большинстве случаев они возникают в вязких средах, в присутствии сильно адсорбирующихся примесей, при высоких пересыщениях.
Меры борьбы с этими дефектами сводятся прежде всего к устранению источников внутренних напряжений при росте. Как правило, тщательной очисткой вещества удается избавиться от расщепления. Большое значение имеет также применение высококачественных недеформированных затравок, «мягкий» режим их регенерации, а также использование для кристаллоносцев и подложек таких материалов, которые не вызывают чрезмерного кристаллизационного давления.
Можно также рекомендовать использование таких условий роста, при которых внутренние напряжения реже разрешаются расщеплением. Прежде всего, это выращивание при возможно более низких пересыщениях. Ввиду того, что расщеплению благоприятствует кинетический режим роста, оно усиливается с увеличением степени перемешивания раствора. Поэтому расщепляющиеся кристаллы лучше выращивать при слабом перемешивании или вообще в статических условиях, если только это не вызывает образования дефектов диффузионного типа.
В тех случаях, когда расщепляются грани только некоторых простых форм, расщепление ликвидируют, устранив рост таких граней. Это можно сделать чисто механически. Например, кристаллы К2Сr2О7 приклеивают к платформе расщепляющейся гранью. Можно добавкой соответствующих примесей добиться, чтобы скорость роста расщепляющихся граней была равна нулю, а другие грани росли. Эти примеси, однако, не должны портить кристалл в других отношениях. Для КН2Р04, например, подходящей примесью с этой целью являются ионы [МoО4]2-. Наконец, подходящими примесями можно добиться того, чтобы расщепляющиеся грани вообще исчезли из огранки кристалла или хотя бы сократились по площади (глицерин, пентаэритрит для бифталата калия).
Воздействие температуры на расщепление неоднозначно. Для одних веществ повышение температуры ослабляет расщепление (КН2Р04), для других — усиливает (цитрат натрия). Поэтому для данного соединения выбор оптимальной в отношении расщепления температуры выращивания производится эмпирически.
Двойникование. Двойники мы рассматривали в § 1.1 и 1.8. В связи с недостаточной изученностью трудно рекомендовать надежные пути борьбы с ними. Поскольку установлено известное сходство в закономерностях расщепления и двойникования, по-видимому, меры борьбы с двойниками сходны с мерами борьбы с расщеплением. Замечено, что двойники образуются реже при малых пересыщениях. Имеются работы, в которых указывается на возникновение двойников роста под действием механических или структурных примесей.
130
Соответственно очистка должна приводить к ослаблению двойникования. Это, в частности, показано нами для ВаСl2 • 2Н20. Кроме очистки и уменьшения пересыщения можно рекомендовать также повышение температуры роста. Если справедливо предположение о том, что зародыши некоторых двойников образуются путем механического двойникования, то повышение температуры должно ослаблять этот процесс. Хорошо известно, что пластическая деформация происходит путем двойникования при низких температурах, а при более высоких — путем скольжения. В случае винной кислоты мы действительно наблюдали увеличение количества двойников и двойниковых сферолитов при низких (около 0°С) температурах кристаллизации.
Дефекты упаковки, синтаксические срастания политипов. Сталкиваться с этими дефектами при выращивании кристаллов из растворов приходится сравнительно редко. Все же мы включили их в рассмотрение, поскольку они характерны для такой перспективной группы сегнетоэлектрических кристаллов, как желтая кровяная соль и ее аналоги (Pt, Ru, Os-соли и дейтерированные соли).
Многочисленные работы по политипии показывают, что к разу-порядоченности политипов приводят большие скорости кристаллизации. Согласно нашим наблюдениям, затравка желтой кровяной соли сохраняет при разращивании структуру исходного политипа при небольших пересыщениях, при больших же скоростях роста возникают сложные OD-кристаллы (§ 1.1). Большое значение имеет чистота исходного реактива: чем грязнее реактив, тем больше при спонтанном выпадении образуется OD -фаз и тем меньше чистых политипов. Имеет значение также и температура, но ее роль проявляется статистически (т. е. в среднем): например, при более высокой температуре (50° С) образуются в основном тетрагональная фаза желтой кровяной соли (ЖКС) и фазы с малым эффективным углом оптических осей, при более низкой температуре — моноклинная фаза и смешанные фазы с большими углами оптических осей. Определенные добавки стабилизируют ту или иную политипную модификацию ЖКС, и количество смешанных фаз при этом уменьшается. Моноклинная фаза ЖКС стабилизируется добавкой К2Сr2О7, тетрагональная — добавлением КОН. Такая стабилизация, как и температурный контроль фазообразования, осуществляется статистически.
Отметим в заключение, что как однородные (сходные по причинам образования), так и разнородные дефекты нередко проявляются на кристаллах одновременно: скажем, скелетообразование сочетается с расщеплением, с двойникованием, двойникование — с расщеплением. В этих случаях борьба с дефектностью усложняется.
4
ГЛАВА
ПРИЕМЫ РАБОТЫ
Работа в кристаллизационной лаборатории во многом аналогична работе в обычной химической лаборатории. Для приобретения соответствующих знаний мы отсылаем к руководствам В. Н. Верховского и А. Д. Смирнова [1973 г., 1975 г.], П. И. Воскресенского [1973 г.]. Кроме того, нужно ознакомиться с брошюрой «Основные правила безопасной работы в химической лаборатории» [1964 г.], где описываются и моменты, специфические для кристаллизационной лаборатории.
Во время работы необходимо вести журнал, в котором указываются дата и время каждой операции, условия кристаллизации, а также результаты наблюдений за растущим кристаллом. Важно отмечать отличия в постановке данных опытов от предыдущих, тогда быстрее улавливается связь между условиями и характером роста кристалла. Запись должна производиться по такой форме, чтобы затем удобно было отыскать нужный материал.
|
|
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!