Cтраница 4
Таким образом, наблюдается преимущественно гетерогенное спонтанное зародышеобразование. Полученную из опытов величину Jl можно сравнить с тем, что ожидается по теории гомогенной нуклеации. [46]
Переход из метастабильного состояния в стабильное требует возникновения зародышевых центров новой фазы. Процесс возникновения зародышей новой фазы за счет тепловых флуктуации и сил межмолекулярного взаимодействия называется гомогенной нуклеацией. Но этот процесс возможен лишь теоретически. [47]
![]() |
Зависимость размера частиц от концентрации при изменяющейся ( а и постоянной ( б эффективности затравок кристаллизации. [48] |
На рис. 8 - 4 схематически представлена зависимость размера частиц от первоначальной концентрации растворенного вещества до начала нуклеации; при этом число частиц принимается равным количеству центров кристаллизации. Обычно можно ожидать, что размер частиц должен увеличиваться с повышением концентрации до момента начала гомогенной нуклеации, после чего размер частиц должен резко уменьшаться с повышением концентрации. Из рис. 8 - 4 видно, что разность между концентрациями S и S может быть большой или малой. В случае сульфата бария она больше, чем в случае хлорида серебра, и в результате нуклеация сульфата бария идет значительно менее экстенсивно, чем хлорида серебра, и, как следствие, образуются более крупные частицы. [49]
Анализ, ведущий к формуле (8.3), подтверждает необходимость перегрева жидкости относительно температуры насыщения для появления в ней парового пузырька. В физических экспериментах возникает противоположная проблема: как исключить появление зародышей за счет различных гетерогенных включений и действительно довести жидкость до состояния, соответствующего условиям гомогенной нуклеации. [50]
В опытах по импульсному нагреву жидкостей с помощью платиновой проволочки зародышеобразование имеет гетерогенный характер. Длян-пентана, н-гексана, н-геп-тана, диэтилового эфира и бензола результаты определения Т Т ( / -) находятся в хорошем согласии с тем, что дают опыты на пузырьковой камере и на капельках, а также с теорией гомогенной нуклеации. Это говорит о пренебрежимо малом влиянии поверхности платины на условия возникновения спонтанных паровых зародышей. Для воды и спиртов требуется дополнительное исследование, чтобы установить, не вызвано ли расхождение между а и сг0 неполнотой смачивания стенки. [51]
В условиях работы реальной аппаратуры вторичное образование мелких частиц - центров последующего роста кристаллов - обычно связывается с механическим отделением малых частичек от более крупных кристаллов. Образующиеся таким образом мелкие частички включаются в общий процесс роста кристаллов, что приводит к появлению второго максимума на кривой плотности распределения частиц по их размерам, если иметь в виду, что первичный, естественный максимум на этой кривой связан с гомогенной нуклеацией и нормальным ростом кристаллов. [52]
![]() |
Зависимости кривизны границы раздела от объема пузыря. [53] |
Однако гомогенная нуклеация возможна и происходит в органических жидкостях. Читателю рекомендуется обзор [7] для более подробного ознакомления с гомогенной нуклеацией. [54]
Но, видимо, он не вполне доверял непоследовательному введению новых факторов. Выражение для частоты гомогенной нуклеации Френкель записывает в классическом виде, без поправки Лоте - Паунда. [55]
Существование метастабильных состояний связано с затрудненностью начальной стадии фазового перехода первого рода. Если однородная система не подвержена инициирующим внешним воздействиям, то зародыш новой фазы возникает спонтанно, за счет тепловых флуктуации среды и сил межмолекулярного взаимодействия. Этот процесс называют гомогенной нуклеацией или гомогенным зародышеобразованием. [56]
Ранее были приведены размеры водных капель, при которых наблюдаются аномалии переохлаждения. К сожалению, интервал таких размеров по мере уменьшения температуры до значения Т1 я, сокращается. Во-первых, резкое увеличение скорости гомогенной нуклеации при снижении температуры устанавливает строгий верхний предел размеров капли. Во-вторых корреляционная характеристическая длина должна быть пренебрежимо мала по сравнению с диаметром капли, поскольку только в этом случае интенсивные свойства не зависят от размера объекта. Это условие ограничивает минимальные размеры кластера. По мере достижения Гх минимальный размер возрастает. Подобная ситуация, по-видимому, не позволит проводить исследования вблизи температурного района лямбда-аномалии ( 7), но все же позволяет скрупулезным экспериментаторам получать необходимые параметры воды путем экстраполяции. [57]