Cтраница 4
Состояние системы, находящейся в устойчивом равновесии, называется стабильным. Состояние неустойчивого равновесия системы называется лабильным. Лабильные состояния не встречаются на практике, так как из-за действия различных возмущающих факторов система не может быть в этом состоянии сколько-нибудь значительное время и неизбежно переходит в стабильное состояние. [46]
Система переходит в новое состояние ( гетерогенное) при любом сколь угодно малом нарушении ее состояния. Такая система называется лабильной или абсолютно неустойчивой. Лабильное состояние может осуществляться лишь как мгновенное переходное состояние в непрерывном процессе, который протекает в системе. [47]
Нет полной договоренности и с определением лабильного равновесия: последние - это состояния абсолютно неустойчивые, нереализуемые на практике. Однако лабильные состояния все же не следует отождествлять с неравновесными состояниями. [48]
При традиционном подходе рассматривают всего два канала перехода системы из лабильного состояния, это - плавление ( аморфизация) и кристаллизация, т.е. на языке энергетического спектра рассматриваются лишь два уровня термодинамического потенциала: Фк и Фа. На самом же деле при наличии внешнего поля может существовать целый спектр метастабильных состояний. Поэтому возбужденная система из лабильного состояния может переходить в равновесное ( с учетом внешнего поля) по нескольким каналам. [49]
При традиционном подходе рассматривают всего два канала перехода системы из лабильного состояния, это - плавление ( аморфизация) и кристаллизация, т.е. на языке энергетического спектра рассматриваются лишь два уровня термодинамического потенциала: Фк и Фа. На самом же деле при наличии внешнего поля может существовать целый спектр метастабильных состояний. Поэтому возбужденная система из лабильного состояния может переходить в равновесное ( с учетом внешнего поля) по нескольким каналам. Этот переход обусловливает появление в системе большого числа метастабильных фаз с свойственными только им функциями распределения. [50]
Выше уже указывалось, что при получении пластических масс из белковых веществ дело не ограничивается одной пластикацией. Кроме того необходимо перевести протеины из лабильного состояния в стабильное. Для этого необходимо, во-первых, ограничить гидрофильность протеинов и, во-вторых, сделать их инертными по отношению к ферментам. Первое условие, ограничение гидрофильности, легко достигается различными способами денатурации, однако при этом доступность протеинов воздействию ферментов во многих случаях не уменьшается, а в некоторых, например при денатурации нагреванием, даже увеличивается. Надежным способом стабилизации протеинов с выполнением обоих условий является способ денатурации альдегидами. Поэтому в технике пластических масс и пользуются для обработки пластического материала раствором формальдегида. [51]
Влияние сильного поля заключается в том, чтобы перевести зтему в состояние с п па, которое соответствует максимуму рмодинамического потенциала. Именно это состояние следует - рас-атривать в качестве исходного при рассмотрении поведения крис-чла во внешних - полях, поскольку именно из него реализуются з структурные состояния конденсированных систем. При тради-онном подходе рассматривают всего два канала перехода системы лабильного состояния: плавление ( аморфизацию) и кристаллиза-ю. На языке энергетического спектра рассматриваются лишь два эвня Ф, и Фа. На самом деле при наличии внешнего поля может Чествовать целый спектр метастабильных состояний. Поэтому вбужденная система из лабильного может переходить в равновес-з состояние ( с учетом внешнего поля) по нескольким каналам, эт переход обусловливает появление в системе большого числа гастабильных фаз, характеризуемых свойственными только им нкциями распределения. Любое внешнее поле приводит к появ - 1ию новых структурных пар атом - - вакансия, которые и обус-шивают возникновение метастабильных фаз. Состояния, соответ-ующие метастабильным уровням ( рис. 1), - будем называть атом-пансионными. [52]
Последние два состояния - пересыщенные растворы, между ними нет резкой границы и деление условное. Метастабильным считается пересыщенное состояние, когда происходит преимущественно рост кристаллов без значительного образования новых центров кристаллизации. При дальнейшем снижении температуры ( увеличение пересыщенности) раствор переходит в лабильное состояние, когда преобладает образование кристаллических зародышей. Для образования крупных частиц кристаллизация должна проходить в метастабильной области. [53]
Из сопоставления приведенных значений Aclim, измеренных или рассчитанных для различных условий кристаллизации, видно, что пересыщения, при которых самопроизвольная кристаллизация не должна происходить, в зависимости от температуры составляют всего около 10 - 20 % от растворимости. Кстати, с повышением температуры относительное предельное пересыщение уменьшается. Естественно, что данные, относящиеся к границе, отвечающей переходу в лабильное состояние, выражаются большими численными значениями. [54]
Малые флуктуации состава относительно исходного состояния существенно влияют на механизм превращения. Метаста-Сильная система устойчива по отношению к малым флуктуа-циям, так как переход в равновесное состояние сопряжен с преодолением потенциального барьера. Состояние является абсолютно неустойчивым, или лабильным, если любая бесконечно малая флуктуация понижает термодинамический потенциал и энергетический барьер в направлении данной флуктуации отсутствует. Лабильное состояние существует только временно и распадается со скоростью, которая определяется диффузией или сдвиговыми атомными перемещениями. Примером абсолютной потери устойчивости может служить любой фазовый переход II рода. [55]
Легко видеть, что аналогичный результат получается и для случая отрицательного изменения координаты. Действительно, если & уменьшилось, a Pi в соответствии с критерием устойчивости увеличилось, то развиваемая системой сила PI дРг превысит внешнее воздействие, вследствие этого координата дг станет увеличиваться и, следовательно, первоначально возникшее спонтанное уменьшение координаты окажется устраненным. Таким образом, в случае лабильного состояния всякое самопроизвольно возникшее в системе флуктуационное изменение координаты влечет за собой удаление системы от первоначального равновесия. [56]
![]() |
Зависимость индукционного периода от коэффициента пересыщения при кристаллизации тетрабор-нокислого натрия при С. [57] |
Такие пересыщенные растворы могут рассматриваться как системы, в которых изменение фазового состава происходит крайне медленно. Отметим, кстати, что с понижением пересыщения индукционные периоды кристаллизации возрастают довольно быстро, становясь при небольших пересыщениях для ряда солей очень большими. Причем дальнейшее, даже очень незначительное уменьшение пересыщения приводит к резкому увеличению tmv Таким образом, по - является новая характеристика - пересыщение, ниже которого процесс самопроизвольного образования центров кристаллизации становится очень мед - 5.5 t ленным. Пожалуй, именно такое пересыщение следовало бы называть предельным, разграничивающим метаста-бильное и лабильное состояния. Однако, по сути дела, во всех исследованиях определяется величина другая, о которой было сказано выше, - величина, характеризующая способность раствора к моментальной кристаллизации. [58]