Weimarnův srážecí zákon
von Weimarn’s law for precipitation processes
Vymezení podmínek, za kterých kondenzačními metodami vzniká systém o určitém
stupni disperzity. Velikost vznikajících částic je ovlivňována rychlostí dvou pochodů:
-
Rychlostí vzniku krystalických zárodků (nukleace), tj. počtem zárodků, vzniklých v přesyceném roztoku za jednotku času. Vzrůstá s relativním přesycením c/cs, kde c je koncentrace látky za daného přesycení a cs rovnovážná koncentrace nasyceného roztoku. Rychlost tvorby zárodků může být tedy zvýšena volbou vyšších koncentrací látek vstupujících do reakce, nebo snížením rozpustnosti (cs) vznikajícího disperzního podílu (změnou rozpouštědla, např. přidáním alkoholu k vodnému roztoku).
-
Rychlostí růstu krystalických zárodků, která závisí na rychlosti difuze rozpuštěné látky povrchovou vrstvou z roztoku ke krystalu. Je tedy úměrná rozdílu (c – cs) a závisí rovněž na viskozitě prostředí, která ovlivňuje hodnotu difuzního koeficientu. Mohou se uplatnit i stérické faktory, tj. orientace molekul a snadnost, s jakou se molekuly usazují ve mřížce vznikajícího krystalu, popř. i přítomnost nečistot na povrchu krystalku (působí jako inhibitory růstu).
Weimarnův srážecí zákon
[
96], [
97]
vyjadřuje vliv obou těchto faktorů na charakter vznikajícího disperzního systému:
„Nerozpustná látka vznikající podvojným rozkladem se vylučuje ve formě koloidní disperze, byly-li výchozí látky smíšeny ve velmi malých nebo ve velmi značných koncentracích. Ve středním koncentračním oboru vzniká hrubozrnná sraženina“.
|
|
Obr. 1 Vliv koncentrace výchozích látek na charakter vznikajícího disperzního systému
|
Systém o vysokém stupni disperzity vzniká, je-li rychlost nukleace ve srovnání s rychlostí růstu krystalů vysoká. Při velmi nízkých koncentracích výchozích roztoků stačí stávající přesycení pouze ke tvorbě krystalických zárodků, ale jejich růst je omezen nízkou okolní koncentrací krystalizující látky. Vzniká velmi zředěný koloidní systém. Při středních koncentracích jsou dobré podmínky pro růst krystalických zárodků, a proto vzniká hrubozrnná sraženina. Při vysokých koncentracích je rychlost tvorby zárodků opět větší než jejich rychlost jejich růstu a vznikají částice koloidních rozměrů, tentokrát ve vysoké koncentraci - systém má pastovitý, někdy gelovitý charakter.
Grafy souvislostí do úrovně:
I
II