硫酸カリウム結晶の成長に対する不純物作用の錯体化学的影響

杂质作用对硫酸钾晶体生长的复杂化学影响

• 批准号: 05650758
• 负责人: 久保田 徳昭
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650758/
• 关键词: 結晶成長; 不純物作用; 硫酸カリウム結晶; クロム化合物; クロム錯体; 錯体化学; 金属イオン

硫酸カリウム結晶の成長速度に対するクロム不純物の影響を実験的に調べ、錯体化学的な検討を加えた。先ず、塩化クロムを不純物として添加した場合の成長速度をpHを変えて測定した。特徴的な結果としては、不純物効果がpHの履歴に大きく依存したことである。たとえば、クロムを1ppm添加しpH=5で、温度38℃過冷却度6℃の条件下で硫酸カリウム結晶を成長させた場合、pH=5に長時間保持した後の溶液の場合は、成長は完全に抑制されたが、pH=5に調整直後の溶液の場合は、抑制効果は全く見られず、結晶は純粋系と同じ速度で成長した。これは、ある特定の化学的形態をとったとき始めて不純物効果を示すクロム錯体が、その形態をとるのにある時間が必要であることを示唆している。もう一つの興味ある結果は、クロム不純物の成長抑制作用において数10分の時間にわたる非定常性が見られたことである。すなわち、まず純粋系で結晶成長させておきそこにクロム不純物を添加すると、その成長抑制効果は始めは全く現れなかったが、数10分後には速度は徐々に減少し始めやがて完全に成長が止まってしまった。この現象もやはり、先に述べた特定の化学的形態をもった錯体が形成されるのにある一定の時間が必要であることを示唆している。以上のように、結晶成長に対するクロムの不純物作用をpH条件を変えて実験的に検討し、それを錯体化学的立場から考察した研究は、今まで見られない。その意味で、本研究は(従来メカニズムが明確に説明されて来なかった)結晶成長に対する不純物効果の説明に、一つの解明の糸口を与えるものと考えられる。現在、本研究の一部を国際的な学術雑誌に投稿すべく準備中である。

The effect of impurities on the growth rate of sulfuric acid crystals was investigated in detail. The growth rate of impurities in the first place was determined by pH measurement. Characteristics of the results, impurities and results of the pH of the large dependence. Under the conditions of pH=5, temperature 38℃, supercooling 6℃, sulfuric acid crystal growth, pH=5, solution after long time holding, growth is completely inhibited, pH = 5, solution after adjustment, inhibition effect is completely inhibited, crystal purity is the same, growth rate. The chemical form of a specific impurity is required for the time being. The growth inhibition effect of impurities is 10 minutes in duration. The growth inhibition effect of crystal growth in pure system starts to appear completely and decreases gradually after 10 minutes. This phenomenon is described in detail in the form of a specific chemical complex, which takes a certain amount of time to form. The above results show that the crystal growth is related to the impurity effect, pH condition, and chemical position. This study is aimed at clarifying the effects of impurities on crystal growth. Currently, a part of this research is in preparation for submission to an international academic journal.