Метастабильное состояние систем

Всякое изменение состояния системы молекул (среднестатистическая функция распределения по уровням энергии) сопровождается стремлением к новому состоянию равновесия (релаксация). Поглощение зв)т<а всегда сопровождается релаксационными процессами, которые могут остановиться в состоянии неустойчивого равновесия (метастабильное состояние). Нахождение вещества в этом состоянии делает его весьма чувствительным к разнообразным трансформациям. В работе [443] показано, что в метастабильном состоянии субстанция склонна к быстрым химическим изменениям. В этой же работе приводятся сведения, что существует прямая пропорциональная связь между константой скорости химической реакции, энергией и энтропией активации и временем релаксации. [c.49]

Степень устойчивости разных состояний в физико-химических системах может быть весьма различной. Состояния, отвечающие небольшой относительной устойчивости, называются ме-тастабильными. Обычными примерами метастабильных состояний могут служить состояния пересыщенного пара, пересыщенного раствора, переохлажденной жидкости и т. д. Переход в более устойчивые состояния может быть вызван в этих системах весьма слабыми воздействиями. Так, можно вызвать кристаллизацию растворенного вещества из пересыщенного раствора, внеся небольшой кристаллик растворенного вещества. [c.226]

Критическое состояние и метастабильные состояния системы жидкость —пар [c.217]

Полуколлоиды представляют особую группу дисперсных систем, которые по своим свойствам занимают промежуточное положение между истинными растворами и коллоидными системами. Условия существования системы в этих случаях обеспечивают метастабильное состояние системы, то есть дисперсная фаза совершает непрерывные переходы между находящимися в динамическом равновесии областями зарождения и гибели частиц дисперсной фазы. [c.27]

Качественное изменение зародышей новой фазы - Образование новой фазы сопрово>кдается одновременным взаимодействием групповых химических составляющих системы с образованием зародышей новой фазы, смешанного состава. - Первоначальное преимущественное выделение в метастабильном состоянии системы структурных элементов новой фазы, качественно отличающихся от основного кристаллизующегося вещества и обладающих с ним коллоидно-химическим сродством Нативные, технологические ПАВ [c.250]

В отличие от устойчивых состояний возможные неустойчивые или метастабильные состояния системы изображаются пунктирными линиями. [c.53]

Ф. р. могут быть стабильными и метастабильны ми. Те и другие являются локально устойчивыми, т. е. устойчивыми по отношению к малым возмущениям параметров состояния -т-ры, давления, состава (концентраций компонентов). Метастабильные Ф. р. отличаются тем, что они неустойчивы к нек-рым конечным изменениям этих параметров, ведущим, в частности, к переходу к другим фазам. Напр., пересыщенный р-р или переохлажденный расплав неустойчивы по отношению к кристаллич. фазе. Поскольку метастабильное состояние системы локально устойчиво, переход к стабильному состоянию требует преодоления нек-рого активационного барьера и протекания процесса зародышеобразования (см. Зарождение новой фазы). [c.54]

Причем линию Ар, -а = 0 (по отношению к соответствующей фазе) следует рассматривать как линию разграничения областей стабильных и метастабильных состояний системы (ио ие самих фаз, как это часто трактуется). [c.316]

Из предыдущего следует, что при е > О возникает метастабильное состояние системы, при < О — нестабильное состояние, отвечающее седловой точке на гиперповерхности АР = АР ( с (х)]). Ниже мы рассмотрим конкретный пример, когда вычисление величины д может быть проведено в явном виде. [c.94]

Из выражения (8.52) следует, что в зависимости от периода а исследуемого распределения концентрации с = Со (з ) величина g может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Последнее показывает, что периодические распределения концентрации в некоторых случаях могут отвечать метастабильному состоянию системы. [c.98]

При метастабильном состоянии системы выполняется лишь условие (7.2.4), а условие (7.2.3) нарушается. Однако выявить это трудно из-за того, что как при метастабильных состояниях, так и при устойчивом равновесии значения /, 7р и 7хр, как правило, очень малы. [c.176]

Чтобы система могла перейти из метастабильного состояния в абсолютно устойчивое, она должна преодолеть активационный, или потенциальный барьер. Это возможно только при условии сообщения ей такой кинетической энергии, которая превосходила бы высоту потенциального барьера. [c.203]

Вещества в метастабильном состоянии могут сохранять истинное (динамическое) равновесие между различными частями системы. Например, переохлажденная вода находится в динамическом [c.226]

В системах с фазовыми переходами первого рода энергии Гиббса каждой из фаз (О и О ) являются различными функциями термодинамических параметров. На рис. 107 показана зависимость О и О" от температуры в таких системах. Кривые О = ЦТ) и О = /(Г) пересекаются при температуре фазового перехода T r, при которой О = О и (7 = 0. При Т < устойчивой является фаза (I), так как 0 < О , а при Г> T , - фаза (II), так как О" < G . При фазовом переходе первого рода функции О и от температуры в точке фазового перехода не имеют математических особенностей, и кривые этих функций продолжаются в обе стороны от этой точки (пунктирные кривые на рис. 107). В системах с фазовыми переходами первого рода имеется возможность существования метастабильных состояний, например переохлаждения или перегрева фаз, которые наблюдаются иногда при медленном переходе через температуру Т . Примерами фазовых переходов первого рода служат взаимные переходы [c.325]

Менее глубокая впадина соответствует относительному минимуму потенциальной энергии системы и ее метастабильному состоянию или относительно устойчивому положению А шарика на дне этой энергетической ямы . Более глубокая яма соответствует абсолютному минимуму потенциальной энергии и абсолютно устойчивому положению В [c.202]

Метастабильное состояние связано с задержкой фазовых превращений (в результате того, что в аморфном коксе затрудняется возникновение зародышей кристаллов графита) и с возрастанием свободной энергии или термодинамического потенциала всей системы. Это возрастание, согласно данным [c.203]

К формированию надмолекулярных структур в нефтяных системах наиболее склонны высокомолекулярные углеводородные и неуглеводородные составляющие нефти при определенных внешних условиях, в которых находится система. Образование надмолекулярных структур способствует переходу системы из стабильного состояния в метастабильное. Примером систем в метастабильном состоянии являются перенасыщенные растворы и перегретые жидкости. [c.55]

Метастабильное, или неравновесное, состояние системы — неустойчивое существование системы, когда ничтожно малое изменение условий существования, в частности при различных воздействиях на систему, приводит к резкому изменению параметров состояния и инфраструктуры системы. [c.317]

Чем отличаются процессы гомогенной и гетерогенной конденсации и каковы причины возникновения метастабильного состояния в пе-ресышенных системах [c.179]

В микрогетерогенных системах каждому метастабильному состоянию отвечает равновесие с частицей новой фазы определенного размера [180]. Особенностью такого равновесия является то, что одна из фаз находится в метастабильной, а другая - в стабильной области. При такой трактовке ширина метастабильной области определяется изменением размера равновесного зародыша новой фазы от нулевого до макроскопического и соот- [c.86]

Однако большая толщина сольватной оболочки служит препятствием для ассоциации молекул растворенного вещества, определяя тем самым ширину концентрационного интервала от момента насыщения раствора в описанном выше понимании до появления в растворе сольватированных ассоциатов молекул растворенного вещества, т.е. до входа системы в пространство метастабильного состояния между бинодальной и спинодальной поверхностями (насыщение в общепринятой терминологии). При этом чем быстрее растет прочность и время жизни связи между молекулами сольвента в сольватной оболочке в направлении движения к ядру (к молекуле растворенного вещества), тем позже начнется ассоциация и тем шире будет упомянутый концентрационный интервал. [c.94]

В метастабильном состоянии система характеризуется некоторым комплексом новых специфических свойств, обязанных проявлению межмолекулярных взаимодействий в системе, в большей степени между надмолекулярными структурами. Наиболее характерным свойством нефтяных систем в метастабильном состоянии яву яотся их склонность к фазообразованию. При этом вероятными компонентами отдельных фаз в случае их выделения являются концентраты высокомолекулярных структурирующихся компонентов системы, легкие низкомолекулярные углеводороды, не склонные к структурированию, а также гетероциклические неуглеводородные поверх1юстно-активные соединения нефти. [c.55]

Процесс кристаллизации характеризуется двумя видимыми периодами 1) образованием мельчайших кристаллйческих зародьпней - центров кристаллизации - метастабильное состояние системы, или период индукции 2) ростом образовавшихся зародышей - период массовой кристаллизации. Величина и форма кристаллов в обоих периодах зависят от скорости протекания процессов. Чем больше образуется в начальном пе жоде кристаллических зародышей, тем больше получится конечных кристаллов и тем меньше будут их размеры, так как определенное количество кристаллической массы распределится на большее число кристаллов. Поэтому для получения крупных кристаллов необходимо создать в начальном периоде кристаллизации такие условия, при которых число образующихся в растворе кристаллических зародьпней не будут чрезмерно большим. [c.123]

Иной путь структурной эволюции фрагментов графеновой сетки при имплантировании азота связан с образованием молекулярных (тубулярного и кластерных) форм, когда метастабильное состояние системы (при достижении критического барьера внедрения азота N/ - 20 %) разрешается за счет свертки сетки в цилиндр или в клеточную молекулу, наиболее устойчи- [c.79]

В реальных, особенно силикатных, системах часто приходится встречаться с так называемым метастабильным равновесием. Это такое равновесие, при котором некоторые бесконечно малые воздействия не вызывают, а другие могут вызывать конечные изменения состояния системы, в результате которых система переходит в стабильное устойчивое состояние. В подобном метастабильном состоянии система имеет больщее значение энергии Гиббса по сравнению с устойчивым стабильным состоянием, но может при соответствующих условиях, определяемых, например, чисто кинетическими факторами, сохраняться сколь угодно долго. Стабильное состояние для данной системы при данных параметрах всегда одно, а метастабильных может быть несколько. Примерами метастабильных равновесий являются пересыщенный раствор, переохлажденная жидкость, в частности стекло, и т. д. [c.195]

Существенно, что с физико-химической точки зрения все эти понятия несут различную информационную нагрузку. Так, согласно [110], система компонентов может быть определена целым рядом термодинамических и кинетических характеристик. Обязательными среди них являются диаграммы фазового и физического состояния парциальные коэффициенты самодиффузии компонентов в растворах термодинамические параметры смещения компонентов и состояния межфазной поверхности. Охарак-теризовывая же материалы и композиции, следует говорить о конкретной надмолекулярной и фазовой структуре, кинетической устойчивости данной структурной организации. Главная особенность системы компонентов состоит в том, что они определяют ее термодинамически равновесное состояние, тогда как в характеристиках композиций и материала заключена в больш.ей степени информация о метастабильном состоянии системы, т. е. их удаленности от термодинамического равновесия. Поэтому понятие система компонентов , так -как она определена выше, несет в себе информацию о тенденциях в изменении структуры, фазового состояния и свойств материала и композиции. [c.251]

Таким образом, мы должны заключить, что при низких концентрациях цианиновые красители адсорбируются в виде изолированных молекул. Так как адсорбция частично обусловлена вандерваальсовыми силами, источниками которых являются циклические структуры молекулы, то возможно, как это предполагал Дэви [4], что первые изолированные молекулы лежат своими плоскостями на поверхности микрокристалла. По мере возрастания концентрации расстояния между молекулами уменьшаются и начинают проявляться боковые взаимодействия молекул, которые поднимают молекулы на ребро и соединяют их в пакеты, подобные колоде стоящих на ребре карт. При критической концентрации, которая для данного красителя зависит от температуры, природы твердого адсорбента, содержания желатины и pAg эмульсии, перестройка в новый слой, характеризующийся взаимодействием молекул, требует некоторого времени. Этим объясняется продолжение низкоконцентрационной ветви изотермы в область метастабильного состояния системы. Однако после того, как наступает образование слоя взаимодействующих молекул, дальнейшее вхождение красителя из раствора в адсорбционный слой происходит легко, и изотерма круто поднимается до области насыщения монослоя. [c.286]

Эти фазы разделены областью неустойчивых состояний, и так как она не реализуется, то невозможен непрерывный изобарный переход одной фазы с объемом VI в друхую фазу с объемом Кз. Линия фазового равновесия определяется равенством химических потенциалов вещества в фазах и называется бинодалью (кривая 2). На бинодали коэффициенты устойчивости не равны нулю между биводалью и спинодалью существуют области метастабильных состояний системы, в которых каждая из фаз может существовать только при отсутствии другой фазы. [c.247]

С позиций термодинамики [17] кавитацию можно представить как фазовый переход на диаграмме (рис. 3.7) в системе координат (Т,Р). На рисунке показаны линии(Т) насыщенного пара и семейство кривых Pj (T), определяющее метастабильные состояния в жидкости. Переход из точки А(Т, Р) вдоль траекторий, параллельных координатной оси температур (в точку В, лежащую в области пара), называют кипением [17,18]. С понижением давления [Р<Р(р (Гц)] при Tq = onst жидкость также может перейти в парообразное состояние в точке С. Этот переход и называют кавитацией. Поскольку строгое выполнение условий Pq = = onst и To= onst в реальных системах не выполнимо, то и деление рассматриваемого фазового перехода первого рода на кипение и кавитацию очень условно. Реально траекторию процесса можно представить в виде перехода A- D. [c.58]

Кривая ОС отражает переохлажденную жидкую серу, ЛО — перегретую 5р, ВО — перегретую серу моноклинную. Точка О определяется как тройная и она отражает метастабильное трехфазное равновесие 5р(перегр) = 5ж, переохл— 8газ, пересыщен относит, м. Следует отметить, что точка О определяет особое состояние системы. Так, при температуре Гз давление пара серы моноклинной 5м выше давления пара серы ромбической, Рм>Рр (точка 1 на кривой АО). Это состояние является метастабильным и система самопроизвольно переходит из серы моноклинной в серу ромбическую 5м- -5р. [c.177]

Надмолекулярные структуры коллоидных размеров отличаются от молекул ВМС в несколько раз большей молекулярной массой, наличием поверхности раздела фаз между ними и дисперсионлоп средой, высокой плотностью, малой летучестью и придают нефтяной системе специфические свойства. При отсутствии надмолекулярных структур система находится в стабильном состоянии. Их появление переводит систему в метастабильное состояние, при котором возможно расслаивание на фазы. [c.12]

Метастабильные состояния могут возникать в системе и при повышении температуры. Пересыщение в этих случаях обусловлено появлением в результате термополиконденсационных процессов структурных единиц — кристаллитов. По достижении пороговой концентрации кристаллитов формируется аномальная жидкость с критическим напряжением сдвига (точка Г). [c.39]

Поведепне зародышей конденсацин в системах, находящихся в метастабильном состоянии, легко понять, рассматривая зависн- [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология