ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Теория кристаллизации сахарозы и влияние отдельных факторов на скорость роста кристаллов.

Теория кристаллизации сахарозы основана на учении о гетерогенных (разнородных) процессах и заключается в следующем. В ходе процесса кристаллы окружены прилипшим к ним неподвижным слоем пересыщенного межкристального раствора толщиной δ. Избыток молекул сахарозы из пересыщенного слоя быстро выкристаллизовывается на поверхности кристаллов, раствор становится насыщенным с концентрацией сахарозы с. Но на некотором расстоянии от граней кристаллов в окружающем растворе сохраняется пересыщение с концентрацией сахарозы С. Вследствие разности концентраций С—с сахароза диффундирует через неподвижный слой δ раствора. Приближаясь к граням кристаллов, молекулы сахарозы переходят в кристаллическую решетку (фазовый переход), не изменяя концентрации сахарозы с. Следовательно, скорость роста кристаллов обусловлена скоростью диффузии сахарозы и скоростью фазового перехода на границе раздела фаз. Но скорость фазового перехода намного выше скорости диффузии сахарозы, поэтому определяющей (лимитирующей) стадией процесса кристаллизации сахарозы является ее диффузия. Тогда скорость кристаллизации сахарозы можно выразить уравнением Фика из которого видно, что масса выкристаллизовавшейся сахарозы S пропорциональна разности концентраций сахарозы (С—с) в растворе, омывающем кристаллы, и в растворе у поверхности кристаллов, суммарной поверхности кристаллов F, длительности процесса т, величине коэффициента диффузии сахарозы D и обратно пропорциональна пути диффундирования δ. Размер кристаллов. Кристаллы сахара I кристаллизации в готовом утфеле имеют размер 0,55—0,95 мм, сахара III кристаллизации — 0,25—0,35 мм. В этом интервале размер кристаллов не влияет на скорость кристаллизации сахарозы. В утфеле с мелкими кристаллами происходит лишь увеличение обшей массы выкристаллизовывающейся в единицу времени сахарозы по сравнению с крупнокристаллическим утфелем, так как в нем больше суммарная поверхность кристаллизации. Это положение используется в практике уваривания утфелей: утфель с мелкими кристаллами уваривается быстрее, чем с крупными.

Количество кристаллов. При одинаковой концентрации сахарозы в растворах, способной кристаллизоваться, и прочих равных условиях (в интервале 20—50 % кристаллов в утфеле), массовая скорость кристаллизации уменьшается с повышением процентного содержания кристаллов. Это объясняется снижением подвижности кристаллов относительно раствора.

Влияние несахаров на форму кристаллов. Образующиеся кристаллы сахарозы имеют блестящие плоские грани с постоянными углами (рис. 61).

Многие несахара, по-разному адсорбируясь на гранях кристалла, замедляют кристаллизацию сахарозы и изменяют форму кристалла. Например, глюкоза, адсорбируясь на некоторых гранях кристалла, тормозит его развитие в данном направлении, а другие грани растут нормально. В результате кристаллы получаются в форме тонких пластинок. В присутствии рафинозы образуются вытянутые, иглообразные кристаллы. Поэтому большинство кристаллов промышленного сахара-песка не имеют правильной геометрической формы, присущей сахарозе.

При быстром росте кристаллов происходит включение отдельных молекул несахаров из межкристального раствора в кристаллическую решетку или механическое включение межкристального раствора в трещины кристалла, зарастающие позже сахарозой. Если процесс роста протекает умеренно, то отталкивающие силы, возникающие вокруг кристалла сахарозы, отторгают примеси от своей поверхности.

В крупных кристаллах сахарозы содержание внутренней воды достигает 0,5 %, а в кристаллах обычного сахара-песка размером 0,55—0,95 мм — не более 0,03 %.

Несмотря на пробеливание кристаллов сахара-песка водой в центрифугах, на их поверхности после высушивания остается пленка межкристального раствора, толщина которой (δ, в нм) определяется произведением.

Например, на кристаллах сахара-песка, содержащего 0,03 % золы, толщина пленки будет 0,03*12000=360 им, а в сахаре последней кристаллизации она примерно в 30—40 раз больше.

Кристаллы могут увеличиваться не только в результате роста граней, но и при сращивании их в конгломераты, называемые друзами.