Механизм - нуклеация
Cтраница 2
Спинодальная структура чаще всего обнаруживается при высокой скорости охлаждения. При совсем малых скоростях охлаждения ликвация по механизму нуклеации и роста может произойти до достижения спи-нодали. Скорости охлаждения, при которых происходят изменения в выделении фаз, зависят от преобладающих скоростей диффузии. При данной скорости охлаждения мелкозернистая спинодальная текстура более часто встречается в материалах, для которых характерна малая скорость диффузии. [16]
При достижении критической толщины пленки воды происходит самопроизвольное мгновенное смыкание каверн и вода, покрывая гидрофобные участки, резко охлаждается. Если ее температура снижается до - 40 С, то она мгновенно кристаллизуется. Можно поэтому прийти к выводу о том, что механизм гетерогенной нуклеации льда на реагентах типа Agl тождественен воздействию хладореагентов. Эта особенность механизма гетерогенной нуклеации льда и обусловливает то, что произвольная мозаичность поверхности твердых тел недостаточна для того, чтобы они обладали высокой льдообразующей активностью. Для этого необходимо, чтобы при смыкании каверн на гидрофобных участках поверхности происходило достаточно значительное разрушение водородных связей между молекулами воды. Это и обусловливает уникальность веществ, обладающих высокой льдообразующей активностью ( при - 10 С), а также позволяет рационально наметить пути поиска подобных реагентов. [17]
При гомогенной нуклеации в пересыщенном растворе образуется группа ионов или молекул, размер центра которой равен необходимому для кристаллизации в данных условиях. В аналитических реакциях осаждения гомогенная нуклеация если и встречается, то очень редко, и происходит лишь в случае, если степень пересыщения достигает большого значения. К сожалению, основная часть гипотез, относящихся к трактовке механизма нуклеации, имеет в виду гомогенный процесс; те же гипотезы, которые относятся к гетерогенному процессу, развиваются с трудом. Согласно Оствальду [21], пересыщенный раствор может быть метастабильным; иначе говоря, он может остаться в гомогенном состоянии бесконечно долго, до тех пор, пока в него не введут подходящую затравку с центрами кристаллизации. [19]
При достижении критической толщины пленки воды происходит самопроизвольное мгновенное смыкание каверн и вода, покрывая гидрофобные участки, резко охлаждается. Если ее температура снижается до - 40 С, то она мгновенно кристаллизуется. Можно поэтому прийти к выводу о том, что механизм гетерогенной нуклеации льда на реагентах типа Agl тождественен воздействию хладореагентов. Эта особенность механизма гетерогенной нуклеации льда и обусловливает то, что произвольная мозаичность поверхности твердых тел недостаточна для того, чтобы они обладали высокой льдообразующей активностью. Для этого необходимо, чтобы при смыкании каверн на гидрофобных участках поверхности происходило достаточно значительное разрушение водородных связей между молекулами воды. Это и обусловливает уникальность веществ, обладающих высокой льдообразующей активностью ( при - 10 С), а также позволяет рационально наметить пути поиска подобных реагентов. [20]
Температура, ниже которой развивается опалесценция, зависит от термической предыстории стекла. Поскольку в образцах, без сомнения, присутствовали зародыши ликвации, эта температура была принята за температуру смешения. Существование температурной зоны в 50 вблизи температуры смешения позволяет предполагать ликвацию по механизму нуклеации и роста. Более обстоятельное доказательство этого получено при измерении скорости нуклеации капелек второй фазы в зависимости от температуры тепловой обработки. Полученные результаты находятся в хорошем соответствии с классической теорией нуклеации. [21]
Исследование структуры кристаллогидратов, проведенное Берналом и рядом других авторов [15], показало, что в некоторых из них, называемых тектогидратами, вода имеет структуру, полностью совпадающую со структурой льда. Это было установлено путем рентгенографических исследований, а также при определении теплоты сублимации воды из кристаллогидратов. В кристаллических решетках подобных веществ вода занимает отдельные участки, имеющие структуру льда. Можно поэтому предположить, что аэрозольные частицы тектогидратов должны обладать высокой льдообразующей активностью и на участках их поверхности, занятой водой со структурой льда, будет происходить кристаллизация переохлажденной воды. Можно также предположить, что такой механизм нуклеации льда имеет место на природных ядрах кристаллизации в атмосфере. [22]
Эта проблема в течение многих лет решалась чисто эмпирически, и поиски активных льдообразующих веществ не дали положительных результатов. Для облегчения решения задачи необходимо выяснить рациональные пути поиска эффективных реагентов, что можно осуществить только в результате выяснения механизмов гетерогенной нуклеаиии льда. Этот эффект, как и следовало ожидать на основании развитого представления о механизме гетерогенной нуклеации льда, наблюдается только тогда, когда на поверхности реагента при адсорбционном модифицировании образуются островки коллоидных размеров, покрытые адсорбтивом. [23]
 |
Рост амплитуды флуктуации как функций времени для разделения внутри спинодали. [24] |
Вариации микрофазовых структур более существенны, когда компоненты смеси способны к кристаллизации. Сложность фазовой структуры в них определяется сосуществованием аморфной и кристаллической фаз в каждой из микрообластей фазового разделения [516, 527-529]; возможно и образование компонентами совместной аморфной фазы. Одна из причин возникновения межфазной области в полимер-полимерных смесях заключается в самом механизме разделения; кроме этого, она существенно зависит от того, является ли это разделение равновесным и завершенным. Как мы уже отмечали, в полимер-полимерных системах разделение, как правило, остается незавершенным, вследствие чего и образуются межфазные слои. Возможны случаи, когда при изменении температуры системы последняя вначале попадает в область метастабильности, где разделение начинается по механизму нуклеации, а при дальнейшем изменении температуры - в область, ограниченную спинодалью. В этом случае в результате назавершенного микрофазового разделения, начавшегося сначала по нуклеационному механизму и продолжавшегося по спинодальному, межфазные области могут иметь очень сложную структуру. [25]
Страницы: 1 2