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NUCLEACIN Y CRECIMIENTO CRISTALINO
Orlando Alfredo Suarez Rangel. Diego Ivan Ordoez Vargas.
Nestor Carvajal Serrano. Armando Solorzano.
CONTENIDO 1. CRISTALIZACIN Y FUERZA IMPULSORA. 2. SOLIDIFICACION. 3.NUCLEACIN PRIMARIA: 3.1 Nucleacin homognea. 3.2 Nucleacin heterognea. 4. NUCLEACION SECUNDARIA: 4.1 Nucleacin falsa. 4.2 Nucleacin verdadera. 5. CRECIMIENTO: 5.1 Crecimiento planar. 5.2 Crecimiento dendrtico.
1.FUERZA IMPULSORA DE CRISTALIZACIN
La cristalizacin es un proceso en el que se realiza un cambio de fase, pasando el sistema de un estado de desequilibrio al estado de equilibrio.
Fuente: http://osminter.blogspot.com/2014/01/cristalizacion-filtracion-clarificante.html
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2. SOLIDIFICACION La solidificacin se entiende como el paso de lquido a
slido de un material y con esto la formacin de una o varias fases cristalinas.
FASES DE LA SOLIDIFICACION
LQUIDO GRMENES NCLEOS CRECIMIENTO
Fuente: http://www.utp.edu.co/~publio17/temas_pdf/solidificacion.pdf 4
| ETAPAS EN LA FORMACION DE
GRMENES El crecimiento de la fase slida depende de la velocidad con que los tomos del
lquido llegan al lmite de la interfase slido-lquido, ( Frente de solidificacin). El Frente de solidificacin se desplaza perpendicular y opuesto al flujo de calor. En estado lquido, los tomos de esta fase se mueven a altas velocidades en
comparacin con los tomos en estado slido, debido a su alta energa cintica. Cuando la temperatura del lquido comienza a disminuir, se forman grmenes o
embriones. Los grmenes pueden o no crecer, dependiendo de la cantidad de tomos en el
aglomerado y de la disminucin de temperatura.
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SOLIDIFICACIN DE METALES PUROS
Fuente: http://www.utp.edu.co/~publio17/temas_pdf/solidificacion.pdf
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NUCLEACIN La nucleacin se define como la formacin de una
nueva fase en un punto dado del sistema a partir de un germen.
Se divide en dos tipos: Nucleacin Primaria Nucleacin Secundaria
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Fuente: Bvs.sld.cu/revistas/hih/vol25_1_09/hih03109.htm
En la Nucleacin Primaria encontramos: La Nucleacin Homognea La Nucleacin Heterognea
3. NUCLEACIN PRIMARIA
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3.1 NUCLEACIN HOMOGNEA Se da en el lquido fundido cuando el metal
proporciona por s mismo los tomos para formar el ncleo.
Un ncleo es un conjunto de tomos que han sobrepasado un nivel de energa que les permite mantener su ordenamiento dentro del lquido
La nucleacin homognea requiere habitualmente un elevado grado de subenfriamiento.
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-En la nucleacin homognea deben considerarse dos tipos de cambios de energas: -ENERGA LIBRE DE VOLUMEN Gv
Volumen del ncleo esfrico : 4 r /3
-ENERGA LIBRE SUPERFICIAL
rea superficial del ncleo esfrico: 4 r
Gv = Gsol-Gliq < 0
G= 4 r Gv/3 + 4 r
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Fuente: http://slideplayer.es/slide/159190/#
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3.2 NUCLEACIN HETEROGNEA Es la ayudada por factores como paredes del molde que
contienen el lquido, impurezas insolubles, inclusiones de arena u xidos y otras materias estructurales que reducen la energa requerida
Fuente: http://slideplayer.es/slide/159190/#
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4. NUCLEACIN SECUNDARIA Designa el proceso de formacin de cristales de la
nueva fase. La nucleacin secundaria se clasifica en dos: Nucleacin Falsa Nucleacin verdadera
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4.1 NUCLEACIN FALSA LIBERACION DE POLVOS: Se manifiesta generalmente durante la formacin
de cristales en una disolucin sobresaturada.
DESINTEGRACION DE AGREGADOS: Se produce por la inestabilidad de agregados cristalinos que se originan durante la cristalizacin a sobresaturacin elevada
MACROABRASION: es uno de sus mecanismos debido a la accin de las fuerzas mecnicas de mezclado intenso de la suspensin que cristaliza, se produce un redondea miento de esquinas y de las aristas de los cristales ms grandes. 14
MECANISMOS
4.2 NUCLEACIN VERDADERA En la nucleacin secundaria verdadera los grmenes de los nuevos cristales se pueden originar en la superficie del cristal en crecimiento. Posibles mecanismos: Desintegracin de dendritas Nucleacin vegetativa
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4.2 NUCLEACIN VERDADERA
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MECANISMOS
DESINTEGRACION DE DENDRITAS
Los cristales crecen en un medio con una sobresaturacin alta, su superficie no se desarrolla uniformemente y pueden desarrollarse dendritas.
NUCLEACION VEGETATIVA Supone la formacin en la capa limite del liquido contiguo al cristal de agrupaciones de molculas de la fase que cristaliza con una estructura ordenada.
5.0 MECANISMOS DE CRECIMIENTO 5.1 CRECIMIENTO PLANAR: Ocurre por el movimiento de una interfaz slido-lquido
lisa o plana hacia el lquido.
Fuente: http://jmcacer.webs.ull.es/CTMat/Transparencias%20de%20clase_archivos/T6Solidif0607.pdf
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5.2 CRECIMIENTO DENDRTICO Consiste en el crecimiento de una protuberancia slida pequea llamada dendrita la cual se forma de la interfaz
Fuente: http://jmcacer.webs.ull.es/CTMat/Transparencias%20de%20clase_archivos/T6Solidif0607.pdf
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PROCESO DE CRISTALIZACIN DE SULFATO DE COBRE.
Preparacin de la solucin.
Filtracin sln para remover impurezas.
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Introduccin lanilla inerte a la solucin.
Al pasar 1 hora se observa la formacin de cristales de sulfato de cobre.
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7 das despus se observa la precipitacin del sulfato de cobre + impurezas del soluto.
10 das despus se retiran los cristales de sulfato de cobre, se han
secado.
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Al laboratorista Ambrosio Carrillo , quien nos facilit el laboratorio, los equipos e implementos y la asesora para llevar a cabo el proceso a seguir durante el experimento.
Agradecimientos especiales
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GRACIAS
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1. Disponible en : http://jmcacer.webs.ull.es/CTMat/Transparencias%20de%20clase_archivos/T6Solidif0607.pdf. Consultado: 10 de enero del 2015
2. Disponible en: http://www.utp.edu.co/~publio17/temas_pdf/solidificacion.pdf. Consultado: 10 de enero del 2015
3. Disponible en: http://slideplayer.es/slide/159190/#. Consultado: 10 de enero del 2015
WEBGRAFA
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Slide Number 1Slide Number 21.FUERZA IMPULSORA DE CRISTALIZACINSlide Number 4|SOLIDIFICACIN DE METALES PUROS NUCLEACINEn la Nucleacin Primaria encontramos: La Nucleacin HomogneaLa Nucleacin HeterogneaSlide Number 9Slide Number 10Slide Number 113.2 NUCLEACIN HETEROGNEA4. NUCLEACIN SECUNDARIA4.1 NUCLEACIN FALSA4.2 NUCLEACIN VERDADERA4.2 NUCLEACIN VERDADERA5.0 MECANISMOS DE CRECIMIENTOSlide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23WEBGRAFA
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