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超声波对甲硝唑溶液结晶机制影响的研究

作　者: 王小洁
导　师: 李鸿
学　校: 天津大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 结晶成核超声波空化诱导期扩散系数溶液结晶
分类号: O626.23
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本文对超声波的性质、应用、作用机制及结晶的热力学、动力学性质进行了全面的综述。并在此基础上进行了超声波对甲硝唑溶液降温结晶机制影响的系统研究,主要是研究了超声波作用对甲硝唑溶液结晶的诱导期、介稳区及晶体粒度的影响,并探讨了在超声波作用下甲硝唑结晶的机理。本文采用降温结晶的方法,在搅拌和超声波作用下分别测量了甲硝唑溶液结晶成核的介稳区和诱导期。通过比较两种作用下诱导期和介稳区的结果我们从扩散系数、温度及能量角度分析了超声波促进溶液成核作用的机理,并通过比较搅拌和超声波作用下得到的甲硝唑晶体,从热力学角度对影响晶体粒度分布及结晶产率的因素进行了分析。为了进一步探索超声波的不同作用机制(空化与振动)在促进溶液成核中的作用,本文先用铁氧体颗粒在超声波空化、振动及搅拌作用下的不同分布情况,对三种条件下的扩散系数进行了深入的阐述。与搅拌作用相比,超声波空化作用增大了溶液的扩散系数,而振动作用下的扩散系数减小。我们又分别测量了上述三种作用条件下甲硝唑溶液结晶的诱导期,对超声波促进溶液结晶的机理进行了分析,得到超声波的空化和振动作用与搅拌作用相比均能促进甲硝唑溶液成核,但空化作用更为显著。实验中得到的超声波空化和振动作用下的甲硝唑晶体相似,比搅拌作用下的晶体尺寸明显减小而且均匀。分析其产生的机理,说明超声波振动作用是甲硝唑晶体粒度改变的主要原因。

全文目录

中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章综述  6-16
  1.1 超声波作用的综述  6-12
    1.1.1 超声波简介  6-7
    1.1.2 研究现状  7-8
    1.1.3 超声波作用的机理  8-12
  1.2 结晶的综述  12-15
    1.2.1 结晶简介  12-13
    1.2.2 结晶的方法—过饱和  13
    1.2.3 结晶成核  13-15
  1.3 本文的工作  15-16
第二章结晶过程的热力学及动力学原理  16-24
  2.1 初级成核  17-19
    2.1.1 新相形成的驱动力  17-18
    2.1.2 均相初级成核  18-19
    2.1.3 非均相初级成核  19
  2.2 二次成核  19-21
  2.3 成核速率  21-24
第三章超声波对甲硝唑溶液结晶热力学性质的影响  24-31
  3.1 实验药品、仪器及装置  24-25
    3.1.1 实验药品  24
    3.1.2 实验仪器  24-25
    3.1.3 实验装置  25
  3.2 介稳区及诱导期的测量  25-30
    3.2.1 实验方法  25-26
    3.2.2 实验结果  26-28
    3.2.3 结果讨论  28-30
  3.3 小结  30-31
第四章空化、振动和搅拌对甲硝唑溶液结晶影响的比较  31-41
  4.1 实验原理  31-32
  4.2 实验过程  32-34
    4.2.1 产生振动条件方法的选择  32
    4.2.2 液体中去气的验证  32
    4.2.3 溶液无空化现象的验证  32-33
    4.2.4 扩散系数的比较  33
    4.2.5 空化作用、振动作用和搅拌作用下诱导期的测量  33-34
  4.3 实验数据记录及结果  34-37
    4.3.1 不同条件下铁氧体在水中的扩散结果  34-36
    4.3.2 不同条件下甲硝唑结晶的诱导期  36
    4.3.3 振动作用下甲硝唑晶体  36-37
  4.4 结果讨论  37-40
    4.4.1 超声波振动作用的讨论  37
    4.4.2 搅拌、超声波空化、振动作用对扩散系数的影响  37-38
    4.4.3 搅拌、超声波空化、振动作用对甲硝唑溶液结晶的影响  38-40
  4.5 小结  40-41
第五章结论  41-42
参考文献  42-45
发表论文和科研情况说明  45-46
致谢  46

超声波对甲硝唑溶液结晶机制影响的研究

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