超声波技术对仲钨酸铵结晶过程的影响

仲钨酸铵超声波技术是一种协同仲钨酸铵结晶的技术。超声波是频率介于 10k Hz-10MHz 之间，波长在 10cm-0.015cm 范围的一种声波，因超声波具有与光一样的束射性和类似光的传播特性，是一种容易积蓄能量的机械振动波。超声波技术对仲钨酸铵制取过程的强化促进作用，是由超声波引入带来的超声空化效应、机械作用以及热作用，而非超声波直接作用于物仲钨酸铵。

超声波技术主要影响仲钨酸铵溶液结晶过程中的诱导期、晶核的形成以及结晶速率三个方面，其具体影响如下：

（1）对结晶诱导期的影响：超声效应的机械效应可以极大地增强搅拌力度，而热效应则可以使溶液粘度减小，降低形核所需的能量壁垒，进而达到缩短结晶诱导期的效果。有学者分析了饱和NH₄Cl水溶液结晶过程中引入超声波对结晶的影响。结果表明经过超声处理结晶开始时间比未经过超声处理的结晶开始时间缩短了55s，且无论是超声功率的增加和还是超声处理时间的延长，都可以加快结晶开始时间。仲钨酸铵在超声波技术的作用下，发现仲钨酸铵结晶诱导期缩短，晶核迅速析出，成核速率提升2.74倍，晶体成长速率减缓40.9%，颗粒粒度也由200μm减小到100μm。

（2）对晶体成核的影响：超声波技术不仅能缩短结晶诱导期，而且还能明显促进成核。尤其是二次成核，当超声波功率比较大时，还可以起到晶种添加的作用。对于难以成核的结晶反应或在低浓度下难以成核的结晶过程，施以超声处理往往也能收获到不错的效果。

（3）对结晶反应速率的影响：结晶反应速率主要与溶液温度、搅拌强度、溶液成分有关。相关研究表明，超声波技术可以明显加快结晶反应速率。有学者在四钼酸铵结晶的机制研究中发现，超声处理可以明显强化结晶反应速度。在生成β型四钼酸铵的反应体系中，常规条件下结晶时需2天左右才能制得四钼酸铵，而引入超声处理下只需约10min即可完成反应，并且发生了晶型的转变。

• < 上页
• 下页 >