Гомогенная (спонтанная) конденсация пара

При образовании аэрозолей прежде всего требуется поверхность для конденсации, которую образуют маленькие кластеры молекул пара, ионы, ионные кластеры и небольшие частицы различных веществ, называемые ядрами конденсации. Если конденсация пара происходит исключительно на кластерах, образованных молекулами этого же пара, то имеет место спонтанное, или гомогенное, зародышеобразование. При этом жидкость, из которой состоит капля, обычно переохлаждается до температуры ниже точки ее замерзания, так как в жидкости отсутствуют инородные тела. Водяные капли можно переохладить до температуры ниже 0 °С. Даже если капля содержит одно ядро конденсации, она легко переносит переохлаждение, т. е. любая частица, образовавшаяся в результате конденсации, проходит [c.825]

В тех случаях, когда образование капель происходит в результате конденсации пара на ядрах конденсации или на газовых ионах, процесс называют гетерогенной конденсацией. Если же образование капель происходит в результате конденсации пара на самопроизвольно образующихся зародышах, процесс называют гомогенной (спонтанной) конденсацией пара. [c.14]

Если для капли радиусом связанная с ним величина 5 меньше критического пересыщения, то капля будет испаряться, если больше — капля будет расти. При определении свободной энергии капли предполагалось, что поверхностное натяжение не зависит от размера капель. Однако если капля очень мала, то к ней трудно применить обычное определение поверхностного натяжения [100]. Некоторые авторы считают вполне приемлемым использование для очень маленьких капель величин, полученных для плоской поверхности [101]. Пока не достигнуто очень высокое пересыщение, спонтанная конденсация незначительна. Например, образование видимого тумана при адиабатическом расширении влажного воздуха, имеющего комнатную температуру, произойдет, если пересыщение влажного воздуха без пыли составит 600 %. При такой степени пересыщения критический диаметр капли равен приблизительно 0,001 мкм, что соответствует кластеру из 50 молекул. При гомогенном процессе зародыши ядер конденсации представляют собой агрегаты молекул пара, которые непрерьшно образуются и распадаются под действием случайных факторов. Кластер начинает расти, если его размер превышает критический. Вероятность его образования зависит от степени пересыщения [102]. [c.826]

ГОМОГЕННАЯ (СПОНТАННАЯ) КОНДЕНСАЦИЯ ПАРА [c.56]

Для образования конденсационных аэрозолей, прежде всего, требуется поверхность конденсации. Такую поверхность образуют маленькие кластеры молекул пара, ионы, ионные кластеры и небольшие частицы различных веществ, называемые ядрами конденсации. Когда конденсация пара происходит на кластерах, образованных молекулами этого же пара (их еще называют зародышами), процесс называется спонтанной или гомогенной конденсацией (нуклеацией). Если же пар конденсируется на ядре из другого вещества, то процесс носит название гетерогенной нуклеации. [c.49]

При гомогенной (спонтанной) конденсации пара под критическим пересыщением понимают такое пересыщение, при котором скорость образования зародышей в единице объема и в единицу времени, способных к дальнейшему росту, равна единице (т. е. /=1 см -секг ). Такое допущение, очевидно, является условным, так как образование зародышей происходит и при /<1, но скорость этого процесса мала. Действительно, в уравнении (1.27 величина, характеризующа) пересыщение пара, входит в показатель степени, поэтому скоя рость образования зародышей очень сильно возрастает с увеличением пересыщения пара (рис. 1.5). Так, для воды (Т=293 °К) при увеличении пересыщения пара с 3,4 до 3,6 скорость образования зародышей, устойчивых в данных условиях и способных к дальнейшему росту, увеличивается с 1 до 120 (табл. 1.3). [c.32]

Когда пар сжимают или охлаждают, так что его фигуративная точка на фазовой диаграмме пересекает линию равновесного-давления пара, ои может сразу сконденсироваться в жидкость, если уже присутствует какое-то количество жидкой фазы. Если же жидкая фаза в системе отсутствует, фигуративная точка может проникнуть в область жидкости на значительное расстояние, прежде чем наступит спонтанная конденсация. Область, в которой не происходит спонтанной конденсации, называется метастабильной областью. Если в начале процесса жидкость отсутствует, то конденсация протекает в две стадии стадию зародышеобразования, когда образуются маленькие капли жидкости, и стадию роста, когда капельки (или зародыши) растут, превраш,аясь в большие капли и в конце концов — в объемную жидкость. Зародышеобразование требует относительно высокой степени пересыш,ения (за границей местабильной области). Рост легко происходит при гораздо меньших пересыш ениях. Заро-дьтшеобразование, как правило, происходит на пылинках или других посторонних твердых частичках, которые обычно присутствуют. Гомогенное зародышеобразование при полном отсутствии таких частичек происходит лишь при очень высоких пересьщениях. [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология