“蒸发成核法”研究KDP晶核大小及形状

提出一种有望用于研究临界或近临界晶核大小及形状的新方法,借助于原子力显微镜(AFM),对磷酸二氢钾(KDP)晶核的大小以及形状进行了研究。结果表明,应用"蒸发成核法"可得到纳米尺寸的晶核,随溶液浓度的增大,晶核直径从25.8nm增大至59.1nm。其中最小尺寸的晶核,与低过饱和度下的理论预测值较接近。一般情况下,晶核呈球缺型,与经典理论假设形状相符。但蒸发温度低时,晶核可呈矩形(柱状),与KDP晶体的宏观形状更为接近。在蒸发速度较快时,晶核难以形成,只会出现溶质的堆积体。     

pH值对ADP晶体(100)面生长的影响

通过对40℃、不同pH值和过饱和度下ADP晶体(100)面法向生长速度的研究,发现在同一过饱和度下,改变pH值后晶面的生长速度明显加快。实验数据显示,在过饱和度较低时,(100)面的生长以螺旋位错生长机制为主;过饱和度较高时,以二维成核生长机制为主,而且pH值的改变会促使ADP晶体在较低的过饱和度下就从位错生长机制向二维成核生长机制转变。利用实验数据计算出了不同pH值下、二维成核生长机制控制晶体生长时的台阶棱边能。最后,运用原子力显微镜(AFM)非实时观察了不同过饱和度、不同pH值下生长的ADP晶体(100)面的微观形貌,发现与正常pH值相比,在较低的过饱和度下,pH=2.5和5.0的晶面上就出现了二维核。