Изменение состояния. Физические переходы чистых веществ

Изменение состояния. Физические переходы чистых веществ [c.194]

При переходе чистого гомополимера из кристаллического (или частично кристаллического) в аморфное состояние его физические и механические свойства, морфологические и структурные характеристики и термодинамические параметры претерпевают соответствующие изменения. Так, например, в кристаллическом состоянии гомополимер представляет собой твердое высокопрочное вещество, в то время как в расплавленном состоянии он может уже приобрести свойства жидкости с низкой текучестью. Однако, если молекулярный вес образца достаточно высок, расплав приобретает каучукоподобные свойства (высокую эластичность). Влияние кристалличности на механические свойства выражается в понижении модуля упругости после плавления в 10 —10 раз в частности, механическую прочность волокон можно объяснить наличием в них ориентированных кристаллических участков. [c.31]

Природа адсорбционных явлений исследовалась многими учеными. Установлено, что при различных условиях и на различных стадиях адсорбции с различной интенсивностью протекают физические и химические процессы. При адсорбции первых порций адсорбируемого вещества проявляется действие химических сил (происходит изменение формы молекул адсорбтива и деформация в них связей), а при последующей адсорбции процесс становится чисто физическим. Например, поглощение первых порций кислорода углем и многими металлами сопровождается образованием соединений его с наиболее активными участками (рис. 37, точка В) поверхности адсорбента. Если даже адсорбируемое вещество химически не реагирует с адсорбентом, то все же под действием наиболее активных участков поверхности адсорбента молекулы адсорбтива могут деформироваться, т. е. в молекуле происходит смещение электронных слоев по отношению к ядрам ее атомов, и молекула переходит из равновесного состояния в активное. [c.94]

Справедливо, что предел упругости прокаленной каменной соли составляет всего 10 Г/мм , в то время как разрушение происходит при нагрузке в 300—400 Г/см . Справедливо также и другое наблюдение при чрезвычайно медленной деформации в течение 100 час. мне удавалось осуществить изгиб кристалла каменной соли нри комнатной температуре. Несмотря на это, разрушение каменной соли при комнатной температуре в обычных условиях может рассматриваться как хрупкое, поскольку оно происходит прежде, чем будет достигнут предел текучести, который обнаруживается, например, по изменению вида рентгенограммы кристалла или просто по возникновению свойства текучести у материала. И чисто хрупкое разрушение, и пластическая деформация являются предельными случаями (важными, как я старался показать, в отношении понимания физических явлений, приводящих к разрушению). Хотя между ними имеется непрерывный переход, на определенной стадии этого перехода мы сталкиваемся с новой ситуацией, когда существенные черты явления становятся иными. Ниже предела текучести изменения, связанные с взаимным скольжением элементов кристалла, не влияют на тот факт, что в сухом и холодном состоянии каменная соль разрушается как хрупкое вещество. [c.312]

При соответствующем изменении внешних условий всякая физическая система претерпевает фазовые переходы. Условия, при которых был достигнут фазовый переход, называют критическими условиями. Например, при повышении темпера1уры от 0°К практически для каждого чистого вещества имеет место по крайней мере 2 фазовых перехода твердое те.чо-жидкость и жидкость-газ. Есть и вещества-исключения, для которых осуществляется непосредственный переход из твердого состояния в газообразное (возгонка). [c.53]

Превращения, которые не вызывают изменения состояния, могут равным образом протекать при постоянной температуре и сопровождаться обменом энергии. Так, чистое вещество при постояннойг температуре может изменять кристаллическую структуру это изменение называют аллотропным . Например, твердая сера при 393,6 К переходит из орторомбической формы ( октаэдрическая сера) в моноклинную ( призматическая сера). Эти две формы отличаются кристаллической структурой и физическими свойствами [c.174]

Температуры фазовых превращений. Температура плавления твердого вещества — это та температура, при которой твердое вещество превращается в жидкость. Чистые кристаллические твердые вещества обычно пмеют резко выраженные температуры плавления, так что превращение совершается в температурных пределах 1° или менее. С другой стороны, твердые кристаллические вещества, содержащие примеси, обычно плавятся в гораздо более широком температурном диапазоне. Лишь незначите,льные изменения объема сопровождают переход от твердого состояния в жидкое, и, следовательно, температуры плавления в очень малой степени зависят от давления. Большинство кристаллических органических соединений имеют характерные температуры плавления, которые легко определить и воспроизвести. Благодаря этому температура плавления служит наиболее широко используемой физической константой. [c.152]

Взаимоотношения между гомогенным и гетерогенным катализом изучены лишь слабо главным образом потому, что элементы, способные дать начало обоим видам катализа, пе исследованы по всему интервалу переменных (например, pH и концентрации), определяюнгих состояние катализатора. В качестве катализатора, нри котором можно наблюдать переход от гомогенного механизма к гетерогенному, можно назвать железо. В кислом растворе реакция чисто гомогенная. Однако если увеличивать pH, начинает появляться коллоидное вещество и одновременно происходит изменение скорости (см. рис. 76 на стр. 440). При еще более высоких pH может наблюдаться образование макроскопического осадка, а также и другие кинетические изменения. На скорость катализа могут влиять и изменения физической формы (наличие носителя для катализатора, спекание катализатора или изменение кристаллической структуры). Хотя еще не вполне точно определен pH, при котором начинает появляться коллоидное вещество, не подлежит никакому сомнению факт перехода от гомогенного разложения к гетерогенному при повышении pH. Однако существуют еще значительные неясности по вопросу природы изменения механизма. В некоторых случаях оба вида разложения могут быть качественно объяснены одним и тем же механизмом, например циклическим окислением и восстановлением. В то же время образование комплекса или осаждение катализатора в коллоидном или твердом состоянии может определить т -долю от общего количества имеющегося катализатора, которая способна фактически участвовать в реакции и таким образом влиять на наблюдаемую скорость разложения. Такого рода случай комплексообразования встречается при катализе полимеризации действием перекисей [79]. При чисто гетерогенном катализе наблюдаемая скорость зависит от степени дисперсности твердого катализатора, так как эта дисперсность определяет размер поверхности, находящейся в контакте со средой. Наоборот, вполне возможно, что при переходе от гомогенной системы к гетерогенной коренным образом изменяется и характер реакции, которой подвергается перекись водорода, например ионный механизм может перейти в радикальный. Возможно, что при изменении условий имеется сравнительно тонкая градация в переходе от одного механизма к другому. При выяснении различий гомогенного и гетерогенного катализа нужно всегда учитывать возможное влияние адсорбции из раствора на гомогенный катализ. Так, одновалентное серебро, не обладающее каталитическими свойствами нри гомогенном диспергировании, легко адсорбируется стеклом [80]. В адсорбированном состоянии оно может нриобрести каталитические свойства в результате либо истинного восстаровления до металла, либо только поляризации [81]. Последующее использование поверхности стекла в контакте с более щелочным раствором также может активировать адсорбированное серебро. Это особенно заметно в случае поверхности стеклянного электрода. [c.393]

Не изменяя главных своих химических свойств, уголь может претерпевать изменения в своем сложении и в физических свойствах, т.-е. может переходить в два другие изомерные или аллотропические видоизмеиеиня графит и алмаз. Тожество состава их с углем видно из того, что одинаковое количество этих трех веществ при сжигании в кислороде (при действии сильного жара) дает одинаковое количество углекислого газа, а именно, 12 ч. угля, алмаза и графита в чистом виде дают при сожигании 44 вес. ч. углекислого газа. В физическом же отношении различие весьма резко самые плотные сорта угля имеют плотности не более 1,8, графит же около 2,3, алмаз 3,5, от чего зависит множество других свойств, напр., горючесть чем легче уголь, тем удобнее он сожигается графит горит даже в кислороде весьма затруднительно алмаз же горит только в кислороде и только при весьма сильном накаливании. При горении угля, алмаза и графита отделяется неодинаковое количество тепла. При сожигании в углекислый газ 1 вес. ч- древесного угля отделяется 8080 единиц тепла плотный уголь, отлагающийся в газовых ретортах, выделяет 8050 единиц тепла, природный графит 7800 единиц тепла, алмаз 7770 единиц тепла. Чем больше плотность, тем меньше выделяется тепла. Уплотняясь, уголь теряет часть своей внутренней энергии (теплоту), значит, плотнейшее состояние относится к менее плотному, как твердое к жидкому, или как соединенное к свободному. Поэтому следует думать, что частица графита сложнее, чем угля, а у алмаза еще сложнее. То же показывает и теплеем- [c.253]

Остается отметить еще два второстепенных фактора, которые могут обусловить небольшие смещения полос. Фокс и Мартин [4] нашли, что малые смещения происходят в результате изменения физического состояния вещества. В этих случаях смещения всегда невелики и происходят в одном и том же направлении. Переход от парообразного состояния к раствору сопровождается уменьшением частоты примерно на 7 см , а при переходе от раствора к чистой жидкости частота уменьшается еще на такую же величину. Эти данные получены для раствора в четыреххлористом углероде. Другим фактором, который может привести к небольшим изменениям характеристических частот, является возникновение водородной связи. Предполагалось, что на валентные колебания С — Н этот фактор не влияет, однако Сазерленд [12] недавно показал, что имеется уже достаточно много доказательств противного. Например, установлено [81, 82], что в случае хлороформа может возникнуть водородная связь с атомами кислорода, а нитроформ СН(М02)з является сильным донором протонов и его можно титровать щелочью. Тем не менее изменения частот, [c.30]