Зародыш внутри на поверхности раздела

Зародыши на поверхностях раздела и двумерные зародыши. До сих нор обсуждался исключительно вопрос о возникновении зародышей внутри фазы. В случае многофазных пересыщенных систем (например, жидкость — пар в равновесии ниже температуры тройной точки) добавляется возможность образования зародышей новой фазы на имеющихся поверхностях раздела. Сюда относится также явление образования зародышей на поверхностях таких тел, которые не содержат или почти не содержат составных частей пересыщенной системы (например, на стенках сосуда). Речь пойдет не о каком-то особом надуманном примере, [c.100]

Здесь К — коэффициент пропорциональности А — работа образования зародыша, складывающаяся из работы, затрачиваемой на образование поверхности раздела фаз af и работы образования массы зародыша АР-У Р и V—площадь поверхности и объем зародыша ДЯ = 2о/г — давление внутри зародыша, вызванное силой поверхностного натяжения. [c.241]

ЛЯЮТ идентифицировать компактные зародыши, но не дают возможности определить характер диффузных зародышей. Более детальные в этом отношении данные можно иногда получить на основании уравнения, описывающего кривую а, i (см. ниже). Если образова-ние зародышей протекает по всей поверхности с большой скоростью (тип в), то кинетика последующей стадии реакции будет определяться скоростью перемещения поверхности раздела внутрь кристалла. Кинетические уравнения, описывающие отдельные реакции подобного типа, приведены в разделах (4) и (6) (стр. 252 и сл.). [c.249]

Фишер [Л. 34] и Банков [Л. 7а] провели анализ возможности существования углубления, которое продолжало бы функционировать, как центр парообразования даже в случае наличия только лишь чистого пара. На рис. 16 показаны два конических углубления. На рис. 1б,а граница раздела жидкость — пар выгнута кверху, а на рис. 16,Ь — в противоположную сторону. В обоих случаях, если температура поверхности меньше рассчитанной по уравнению (5) для данного радиуса углубления, поверхность раздела погружается в углубление, и радиус кривизны уменьшается. Равновесная разность давлений увеличивается в соответствии с уравнением (2). В углублении (рис. 16,а) давление пара всегда больше давления жидкости, так что, если систему сильно охладить, пар значительно переохладится и полностью сконденсируется. С другой стороны, во втором случае (рис. 16,Ь) при сильном охлаждении системы, хотя поверхность раздела еще больше уйдет внутрь углубления, г при этом уменьшается, а давление пара продолжает падать ниже давления жидкости. Однако даже при низкой температуре пузырь может никогда полностью не исчезнуть. Этот пар в последующем может сыграть роль зародыша, аналогично случаю нерастворимого газа. [c.224]

При фазовом переходе следует делать различие между гомогенным и гетерогенным образованием зародышей. При гомогенном образовании зародышей имеет место фазовый переход (например, расплав—кристалл) при отсутствии границ раздела, т. е. внутри самой фазы за счет статистических колебаний плотности и кинетической энергии без участия посторонних поверхностей раздела. Если кристаллизация происходит на стенках сосуда, на других кристаллах (т. е. при участии посторонних по- [c.284]

Вторая операция заключается в получении внутри этих питтингов и на поверхности пластика тонкого металлического осадка. Одним из таких методов является последовательное погружение пластика в растворы солей олова и палладия, в результате чего выделяются мелкие частицы палладия. Имеются и другие методы осаждения на пластике металлических частиц. Частицы металла являются центрами для осаждения металла покрытия химическим путем (см. раздел 6.5). В этом случае электролит ванны химического покрытия представляет собой водный раствор соли металла, содержащий восстанавливающий агент, который способен восстанавливать ион металла до металлического состояния. Раствор нестабилен, но его составляют и применяют таким образом, чтобы не имел места перенос электронов по гомогенному механизму. Поэтому не происходит ни гомогенное осаждение металла, ни гетерогенное его выделение на непроводящей поверхности. Металл осаждается только на металлических зародышах на поверхности пластика. Разработано несколько процессов для нанесения покрытий химическим путем, но для пласти- [c.330]

Важно отметить что 5 может меняться не только путем роста неизменного числа зародышей, возникших в начальный период реакций. В этом случае для относительного постоянства поверхности раздела достаточно, чтобы фронт реакции не продвинулся слишком глубоко внутрь кристаллов. Не следует упускать из виду, что повышение разности (ро—р) ведет к появлению новых зародышей, что может сильно увеличить 5. [c.417]

Сущность классической теории нуклеации, как это следует из соотношения (194), сводится к определению свободной энергии АР образования зародыша в гомогенных условиях. При этом рассчитывается вклад структурно совершенной фазы конечного размера в АР и к этому вкладу добавляется избыточная поверхностная свободная энергия, обусловленная появлением границы раздела между фазами . Эта классическая концепция, принадлежащая Гиббсу [39], подразумевает, что размер зародыша достаточно велик, так что он однороден внутри, а его внешняя поверхность имеет вполне четкие границы. При очень больших переохлаждениях, когда АТ велико, радиус зародыша достигает атомарных размеров. При этом определенные выше условия уже не выполняются, и возникает необходимость в более сложных и неочевидных теориях [40, 41]. Однако, несмотря на эти осложнения, классическая теория нуклеации имеет широкое применение. [c.239]

Образование новой твердой фазы связано с возникновением границы раздела фаз, обладающей избыточной энергией Гиббса. Избыточная энергия незначительно пересыщенного раствора недостаточна для формирования в нем устойчивых зародышей, и в этом случае зародыши могут возникать на уже существующих поверхностях — на имеющихся в растворе пылинках, на стенках кристаллизатора и др. Вероятность, а следовательно, и скорость образования зародышей возрастают с повышением температуры, при механических и других возмущениях внутри раствора (при перемешивании и наложении ультразвукового, электрического, магнитного полей). [c.43]

Электрохимиков должно интересовать влияние ориентации и микротопографии кристаллического электрода на образование зародышей и рост осадка, а также на скорость растворения. С учетом этих влияний в данной работе обобщается все то, что в настоящее время известно относительно равновесных свойств кристаллических поверхностей с общей точки зрения термодинамики поверхностей различных моделей, которые были развиты применительно к движению ад-атомов, ступеням и выступам на кристаллической поверхности, а также применительно к образованию и росту осадков на границе раздела металл — пар. Поскольку при электрохимических реакциях происходит перенос электронов между электродом и окружающей средой, то некоторое внимание уделяется электронной структуре внутри и на поверхности метал- [c.98]

Прокаливание осадка. При термической обработке осадков происходят различные- топохимические реакции (разложение промежуточного осадка, взаимодействие отдельных компонентов, входящих в его состав) с образованием новых соединений. Именно эти реакции создают активный катализатор. В последние годы реакции этого класса исследованы довольно подробно, выявлены закономерности роста новой фазы и установлены кинетические особенности реакций в твердой фазе [5, 6]. В начале 40-х годов Рогинский [1] в предложенной им теории приготовления активных катализаторов разделил реакции в твердой фазе на два класса центростремительные и центробежные . В первом случае новая твердая фаза зарождается на поверхности зерен исходной фазы. Так, пря прокаливании гидроксида металла на его поверхности возникает зародыш оксида, который растет и превращается в новую фазу путем перемещения границы реакции от поверхности в глубь зерна. Именно такая реакция имеет место при образовании шпинелей. Для центробежных реакций характерно возникновение новой фазы внутри объема зерна и затем постепенный рост к его поверхности. При одновременном протекании реакций обоих типов возможно образование катализатора неоднородного состава в объеме и на поверхности зерна. [c.20]

Если зародыш находится внутри кристалла, ядро принимает г(Ьерическую форму, если зародыш расположен па поверхности кристалла, ядро приобретает частично сферическую форму, lia рис. 4.33 представлена схема развития реакции па поверх ности кристалла и в глубине его. По мере протекания реакции возрастает поверхность ядер, т, е. поверхность раздела фаз исходного вещества и продукта. Это приводит к росту скорости реакции. В момент начала объединения ядер поверхность раз- [c.224]

Переход произвольной метастабильной системы В в стабильную В° начинается с флуктуациониого возникновения центров новой фазы — зародышей [134]. В гетерогенных электрохимических системах зародыши образуются не внутри материнской фазы В, а на поверхности раздела В — коррозионная среда. Полагая, как обычно, что зародыш имеет форму шарового сегмента с краевым углом вфО, можно вычислить энергию Гиббса, отвечающую критическому размеру [c.119]

Хорошо известно, что примеси скапливаются у дислокаций, и Мель [64] нашел, что образование зародышей перлита и феррита в аустените происходит преимущественно на границах зерен. Образование зародышей сверхпроводящей фазы в переохлажденном олове, по-видимому, происходит в тех местах, где в решетке имеются дефекты [65]. Хеджес и Митчелл [66] нашли, что при фотолизе бромистого серебра внутри кристаллов последнего серебро выделяется в виде цепочек, состоящих из частиц серебра. Это явление они объясняют осаждением серебра вдоль линий расположения дислокаций и на поверхностях раздела между соседними кристаллитами полиэдрической структуры этим способом можно непосредственно обнаружить расположение дефектов внутри кристалла. Подобные наблюдения показывают, по мнению авторов, что в некоторых случаях образование зародышей в твердых телах может происходить не только гомогенно, но и вблизи дислокаций у границ зерен. [c.239]

Если дегидратация происходит при относительно низком давлении водяного пара, поверхности теряют многоугольную форму и становятся приблизительно сферическими. При относительно высоком давлении правильность формы окончательно нарушается и (рис. 6, г, е) зародыши становятся похожими на несимметричные пятна с острыми выступами, наблюдаемые при дегидратации железоаммониевых квасцов в вакууме. Хромовые квасцы дают сферические зародыши даже в высоком вакууме (рис. 5, б). При дегидратации смешанных алюминиевых и хромовых квасцов возникают очень сложные явления. Иногда образование зародышей происходит в две стадии после распространения в кристалле слабого сферического пятна наступает вторичный процесс образования зародышей внутри пятна (рис. 5, е), который иногда наблюдается перед обычной поверхностью раздела даже в отсутствие двухстадийного процесса. Изредка заметны периодические образования, напоминающие лизеганговские кольца (рис. 5, д). [c.292]

Однако работа Бентона и Кэннингема с несомненностью указывает на образование трехмерных зародышей. Последние могут начать расти с поверхности во внутрь. Это должен быть второй процесс Макдональда, ингибируемый парафином. Томпкинс предполагает, что рост этих зародышей не соответствует механизму Мотта, но что локальные агрегаты атомов серебра образуют области высокого напряжения, облегчающие указанный рост. Однако необязательно, чтобы во всех реакциях на поверхности раздела участвовал электрон- [c.317]

Диссоциация карбоната кальция начинается с распада тех ионов, которые накопили запас кинетической энергии, достаточный для отрыва О - от аниона по реакции С0з ->-С02 + 02 . Так как молекула СОг обладает сравнительно большими размер.ами, то удалить ее из глубинных слоев решетки достаточно трудно. Длительное пребывание СОг в ближайшем окружении с ионами 0 приводит к неизбежному образованию исходного СОз . Наиболее легко происходит. удаление СОг с поверхности кристалла. Диффузия 0 внутрь твердого тела. происходит тяжелее, чем удаление СОг в газовую фазу. По мере накопления ионов 0 -в поверхностном слое карбоната образуется пересыщенный раствор СаО в СаСОз. Появляются зародыши новой фазы. Скорость их образования тем меньше, чем крупнее и правильнее кристаллы исходного СаСОз. На границе раздела СаО и СаСОз облегчается процесс распада СОз . Отпадает необходимость образования новых зародышей, и дальнейший процесс увеличения количества новой фазы происходит за счет роста ранее возникших зародышей, хотя наряду с этим образуются также новые зародыши. Таким образом, с появлением раздела фаз увеличивается скорость реакции. Но со временем отдельные поверхности-раздела, возникшие вокруг начальных активных центров, сблизятся, общая поверхность уменьшится и скорость реакции, достигнув максимального значения, соответствующего наибольшей поверхности раздела, уменьшится. Замедлению процесса будет способствовать также и утолщение слоя продуктов реакции СаО, затрудняющего диффузию СОг. [c.67]

Если те с — энергия сжатия на единицу объема, а — энергия на единицу площади, необходимая, чтобы преодолеть силы сцепления, тогда полное изменение энергии, связанное с отделением единицы площади пленки, должно быть у с л> У—толщина пленки (пренебрегая работой, необходимой, чтобы сломать пленку по краям площади отслаивания). Таким образом отделение пленки должно стать самопроизвольным, когда у превышает Тенденция к рекристаллизации будет увеличиваться постепенно вместе с толщиной, так как вероятность возникновения зародышей будет приблизительипгравна % к2У на площади, где первый член соответствует зародышу, возникшему на поверхности раздела, а второй — внутри пленки. Возможно, что некоторые нарушения пленки, приписываемые трещинам, в действительности обязаны рекристаллизации. [c.97]

Ранее [58а, 59] при описании теории электроосаждения металлов неоднократно постулировались механизмы, включающие образование зародышей. После того как была установлена дефектная структура поверхности, стало ясно, что имеются и другие пути роста (см. раздел IV) независимо от образования центров кристаллизации. Однако при достаточно высоких скоростях процесса и если скорость контролируется таким образом, что концентрация адионов возрастает с увеличением отрицательного потенциала, вероятность образования центров кристаллизации велика. В данной главе будут рассмотрены энергетические особенности основного акта [38]. Можно считать, что скопления адионов (или зародыши) находятся в равновесии с адионами. После мгновенного образования зародыш может распасться или продолжать расти. Если принять, что AF является свободной энергией образования зародыша из адионов, то эта энергия будет складываться из величин, обусловленных сгущением энергии адионов внутри зародыша (без энергии кромки) и образованием кромки зародыша. А именно [c.314]

Поверхность кипения Хай-Флакс выполняется в виде пористой металлической матрицы, сцепленной обычно с поверхностью теплоо бм1енных труб. Толщн на поверхностного пористого слоя 0,25—0,5 мм при доле пустот порядка 50—65%. Пористый слой содержит множество полостей и пор, действующих в качестве центров образования пузырьков пара. Согласно распространенной теории пузырчатого нипения, необходимым условием иштенсивио-го кипения является наличие микроскопических зародышей в форме пузырьков, улавливаемых в местах поверхности теплообмена, обладающих неровностью. Поверхностное натяжение на границе раздела пара и жидкости таких пузырьков создает давление, превышающее давление внутри пузырька. Для того, чтобы пузырьки оставались в состоянии равновесия или увеличивались в размерах, необходимо, чтобы окружающая пузырьки жидкость была перегрета. [c.150]