草酸铈成核和晶体生长动力学

为研究草酸盐沉淀动力学,本研究用草酸铈代替草酸钚对成核和晶体生长动力学进行了研究,并提出了一种在测定成核动力学时确定稀释倍数的有效方法.在25～50℃时,在硝酸铈浓度为0.030～0.400 mol/L、草酸浓度为0.250～0.800 mol/L、母液草酸浓度0.100 mol/L的条件下,分别研究了草酸铈成核和晶体生长动力学方程.结果表明:成核时稀释倍数对成核速率的测量影响很大,定义的稀释过饱和比Sn值为1.65时得到的稀释倍数最佳.草酸铈成核过程可分为均相成核和异相成核,成核速率方程可表示为:RN=AN0·exp[-Ea/RT]·exp[-BN/(ln S)2],其中均相成核时:AN0=3.86×1030/(m3·s),Ea=67.4 kJ/mol,BN=55.3;异相成核时:A N0=3.10×1020/(m3·s),Ea=19.1 kJ/mol,BN=11.5.晶体生长速率方程可表示为:G=kg0·exp[-Ea/RT]·δg(t),其中kg0=4.81×105 m/s,Ea=80.3 kJ/mol,g=2.09,草酸铈的晶体生长受界面反应过程控制.该装置和沉淀动力学测量方法可用于其他草酸盐成核和晶体生长动力学的研究.