Равновесный зародыш

Cтраница 1

Равновесные зародыши при небольших пересыщениях не образуются. [1]

Размер равновесного зародыша новой фазы тем меньше, чем меньше поверхностная энергия и чем больше степень пересыщения, определяемая разностью фактической и равновесной концентраций. При малом пересыщении, например при медленном добавлении реагента, размеры равновесных зародышей больше, число их невелико, происходит рост зародышей, можно получить крупные кристаллы. При больших пересыщениях размеры зародышей малы, число их велико, все осаждаемое вещество выделяется в виде первичных частиц и рост их не происходит. Постепенно дисперсность может измениться за счет растворения наиболее мелких неустойчивых частиц и роста более крупных. Рекристаллизация ( старение) осадка идет медленно, так как связана с диффузионными процессами. [2]

Гиббс [3] рассмотрел образование равновесного зародыша в бесконечной системе и показал, что необходимая для этого работа равна одной трети поверхностной энергии зародыша. [3]

Для образования новой фазы ( равновесного зародыша) необходимо, таким образом, пересыщение. [4]

Гиббс установил, что работа образования равновесного зародыша в бесконечно большой системе равна одной трети его поверхностной энергии: W i / 3os 3 / itnrzo. Более подробно вопрос образования зародышей новой фазы рассматривается в специальных курсах и монографиях ( см. [ 5, с. [5]

Рассмотрим, например, работу образования равновесного зародыша новой фазы в открытой системе. [6]

Поэтому в дальнейшем мы будем говорить о равновесных зародышах, если речь идет о зародышах Гиббса - Фольмера, и просто о зародышах, если размер области новой фазы не имеет принципиального значения. Познакомившись с терминологией, следует условиться о способе термодинамического описания областей новых фаз и прежде всего - о способе определения их размера. [7]

Фольмером, показывают, что работа, затраченная на образование равновесного зародыша по гетерогенному механизму, меньше, чем по гомогенному. Этот вывод подтверждается экспериментально: в системе, содержащей гетерогенные примеси, конденсация протекает значительно легче. [8]

При такой трактовке ширина метастабильной области должна определяться изменением размера равновесного зародыша новой фазы от нулевого до макроскопического и соответствующим возрастанием работы W образования зародыша при движении от спинодали к бинодали, что отвечало бы полной согласованности теорий равновесия макро - и микрогетерогенных систем. [9]

Термодинамический расчет [3, 153] показал, что работа, затрачиваемая на образование равновесного зародыша, при гетерогенном механизме меньше, чем при гомогенном, на основании чего Фольмером [153] был сделан вывод о подавляющем преобладании гетерогенных процессов. Однако позднейшие исследования показали, что гомогенное образование новых фаз также играет существенную роль. Прежде всего, оказалось, что не всякие гетерогенные примеси могут служить центрами конденсации или кристаллизации [197, 205], так что присутствие посторонних частиц в системе еще не является доказательством гетерогенного механизма фазового превращения. [10]

Из уравнения ( 25) следует, что величина А определяется размером равновесного зародыша, который, в свою очередь, зависит от пересыщения раствора. [11]

Одни объясняют это с термодинамической точки зрения [112], исходя из работы образования равновесного зародыша, которая, как известно, равна 1 / 3 его поверхностной энергии. Термодинамические расчеты показывают, что при определенных условиях соотношений поверхностных натяжений менаду раствором и образующимся кристаллом, раствором и стенкой, новой фазой и стенкой работа образования кристаллического зародыша на стенке может оказаться значительно меньше работы образования его в растворе. Это облегчает процесс кристаллизации именно на стенке, а следовательно, приводит к образованию на ней устойчивых отложений. [12]

Все три уравнения используются при рассмотрении явлений конденсации и кристаллизации для расчета размера равновесного зародыша при данном пересыщении и в конечном итоге - для расчета работы образования зародыша. Этот вывод находится в явном противоречии как с общими термодинамическими представлениями о конечности метастабильной области, так и с экспериментальными данными, согласно которым фазовый переход наблюдается по достижении некоторого конечного пересыщения. [13]

Согласно выражению ( 11 8), впервые полученному Гиббсом, значение энергетического барьера, преодолеваемого при образовании равновесного зародыша, равно одной трети его поверхностной энергии. [14]

Изменение свободной анергии металла при образовании зародышей кристаллов в зависимости от их размера и степени переохлаждения. [15]

Страницы: 1 2 3