On the role of crystal-liquid interfacial energy in determining scaling, nucleation and crystal growth in membrane distillation crystallisation
Notice bibliographique
Résumé
While the interfacial energy (σ) of a solute contributes toward the excess surface free energy requirement for nucleation, its role in determining scaling, nucleation and crystal growth processes within membrane distillation has yet to be described. Highly soluble salts (low σ) are generally understood to possess a low nucleation energy, where the limited relative supersaturation ( Δ c / c ∗ ) can favour a heterogeneous primary nucleation mechanism. This was indicated by scaling, which is generally presumed to occur in response to the membrane substrate lowering the critical Gibbs free energy requirement for nucleation (ΔG∗). For less soluble salts (high σ), primary nucleation was not observed until Δ c / c ∗ exceeded a threshold of 1. It was postulated that the excess chemical potential available was sufficient to favour homogeneous primary nucleation in the bulk solution, which mitigates scale formation on the membrane. In-situ characterisation methods also established how nucleation rate and crystal size could be directly attributed to the σ, which is compatible with the crystallisation literature on aqueous salts within a comparable range of solubilities. While crystallisation tends to be controlled by a combination of thermodynamic and kinetic processes, this study illustrates how interfacial energy (a thermodynamic quantity) can be used to anticipate nucleation and crystal growth mechanisms in membrane crystallisation. • Non-invasive tools are used to characterise nucleation on membrane and in bulk. • Crystal-liquid interfacial energy is related to nucleation rate and induction time. • The probability for nucleation on the membrane is correlated to nucleation theory. • Classical membrane scaling is more relevant for highly soluble salts. • Nucleation rate and crystal size are also correlated to the solubility of the salt.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».