Nucleantes

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Grupos 11 y 12 Grupos 11 y 12
Equilibrio y Cinética en Sólidos Facultad de Ciencias Físicas Universidad Complutense de Madrid d d l d d d

Benjamín Bruña Adrián Díaz Manolo García David Maeso Manuel Monasterio David Poudereux Enrique Sánchez Gabriel Sánchez Gabriel Sánchez

Esquema
Mecanismos de nucleación:
Homogénea H é Heterogénea

Definición de agente nucleante. f ó d lFunción principal: ayudar a las esferulitas. Aplicaciones

Nucleación homogénea
Tendremos nucleación homogénea si en un líquido  fundido el sistema proporciona átomos para formar los  fundido el sistema proporciona átomos para formar los núcleos.

Nucleación homogénea
Tendremos nucleación homogénea si en un líquido  fundido el sistema proporciona átomos para formar los  fundido el sistema proporcionaátomos para formar los núcleos. Es necesario un gran número de átomos para alcanzar el  radio crítico (mayor número que en la nucleación  radio crítico (mayor número que en la nucleación heterogénea)

Nucleación heterogénea
Tendremos nucleación heterogénea si la nucleación  sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente  sucede en un líquido sobre la superficie del recipienteque lo contiene, impurezas insolubles u otros materiales  estructurales  agentes nucleantes No necesita tanto subenfriamiento  como nucleación homogénea

Nucleación heterogénea
Tendremos nucleación heterogénea si la nucleación  sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente  sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente que lo contiene, impurezas insolubles u otros materiales estructurales  agentes nucleantes No necesita tanto subenfriamiento  como nucleación homogénea

Implica: 1. Disminución de átomos respecto del radio crítico

Nucleación heterogénea
Tendremos nucleación heterogénea si la nucleación  sucede en un líquido sobre la superficie del recipiente que  q p p q lo contiene, impurezas insolubles u otros materiales  estructurales  agentes nucleantesNo necesita tanto subenfriamiento  No necesita tanto subenfriamiento como nucleación homogénea

Implica: 1. Disminución de átomos respecto del radio crítico 2. Proporcionar superficies donde formar el sólido

Definición de  D fi i ió d Agente Nucleante Agente Nucleante
“Sustancia (añadida o presente) que induce en  un material la nucleación, tanto homogénea  n material la n cleación tanto homogéneacomo heterogénea, variando las condiciones  de cristalización (tanto la temperatura como la  ) velocidad)”.

Ejemplo: Agua subenfriada
El agua pura no se congela a 0 grados  centígrados, sino a ‐42 grados, si no hay  centígrados sino a 42 grados si no hay agentes nucleantes que intervengan en el  proceso

Características C t í ti
¿Como funcionan los agentes nucleantes? C f i l l ? • Cuando lospolímeros semicristalinos se cristalizan mediante un proceso de enfriamiento, se organizan lamelas desde un núcleo primario desde una macroestructura llamada esferulita primario, esferulita. Esta estructura continúa creciendo hasta que afecta a una esferulita cercana, cesando así su crecimiento. • Las propiedades de los polímeros incluyendo características polímeros, ópticas y físicas dependen del tamañofinal de las estructuras de las esferulitas.

Mecanismo de Funcionamiento
Material fundido
Proceso de  enfriamiento

Formación de  pequeños  núcleos de  cristal
Crecimiento  de núcleos

Cristalización  del sólido  finalizada

Esferulitas  adyacentes se juntan

Con forma  de  esferulitas

Mecanismo de Funcionamiento
Material fundido
Proceso de  enfriamiento

Formación de pequeños  núcleos de  cristal
Crecimiento  de núcleos

Cristalización  del sólido  finalizada

Esferulitas  adyacentes se juntan

Con forma  de  esferulitas

Mecanismo de Funcionamiento
Material fundido
Proceso de  enfriamiento

Formación de  pequeños  núcleos de  cristal
Crecimiento  de núcleos

Cristalización  del sólido  finalizada

Esferulitas  adyacentes se juntan...
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