Метастабильность, определение

Ю. В. Аксельрод и дрЛ рекомендуют при кинетическом расчете моноэтанолами-новых абсорберов, работающих под давлением 15—30 атм, учитывать специфику механизма химических реакций при высоких степенях карбонизации и вычислять движущую силу с учетом не равновесного, а метастабильного давления СОг над раствором. Для определения его величины они исследовали температурную зависимость константы разложения карбамата в карбонизованных растворах. Показано, что время пребывания в промышленных абсорберах недостаточно для достижения равновесия в растворе, причем расчетные значения метастабильного давления более чем на порядок превышают равновесные значения. Доп. пер. [c.249]

Сложности, связанные со строгим определением термина конформация , послужили предметом специального обсуждения в приложении к Правилам ИЮПАК . Основным недостатком публикации ИЮПАК является непонимание ее авторами того обстоятельства, что произвольные метастабильные со [c.134]

В термодинамических представлениях процесс упорядочивания сопровождается уменьшением свободной энергии раствора (кривая сорбции вогнута относительно оси концентраций). Промежуточная область, соответствующая скачкообразному изменению концентрации, является гетерофазной, т. е. представляет собой смесь зон упорядоченной и неупорядоченной фаз, которая также характеризуется определенными морфологическими особенностями [21, 22]. Термодинамика фазовых переходов трактует этот диапазон состояний как область потери устойчивости однородного раствора, включающая метастабильные и абсолютно неустойчивые состояния. [c.115]

Кроме обычной металлической формы олова — белого олова (Р-5п) известна другая его модификация, имеющая алмазоподобную структуру и являющаяся полупроводником — серое олово (а-5п). Оно устойчиво ниже 13,2°С. В отличие от белого, серое олово твердое и хрупкое. При низкой температуре переход р-5п- а-5п обычно не происходит и белое олово находится в метастабильном состоянии. Но иногда превращение осуществляется, и тогда компактный металл превращается в серый порошок (плотности белого н серого олова сильно различаются,, для а-5п р = 5,75 г/см ). Переходу способствует наличие затравки — кристаллика серого олова. В старину, когда посуду делали из олова, данное превращение называли оловянной чумой . Третья форма олова — устойчива выше 161 °С. Переход 7-5п-> р-5п легко заметить, наблюдая за остыванием расплавленного олова образовавшаяся после затвердевания гладкая поверхность металла при дальнейшем охлаждении в определенный момент сразу становится матовой. [c.381]

При фазовых переходах второго рода непрерывно изменяются и первые производные от энергии Гиббса по температуре и давлению, т. е. энтропия и объем. Для фазового перехода второго рода невозможно существование метастабильных состояний, и каждая фаза может существовать только в определенной температурной области. Пр)имерами фазовых переходов второго рода являются переходы жидкого гелия в сверхтекучее состояние, железа из ферромагнитного в парамагнитное состояние, металла из обычного в сверхпроводящее состояние, переход порядок — беспорядок в сплавах типа -латуни и др. [c.326]

Уже неоднократно было отмечено, что условия равновесия (17.1) и соответственно (17.2) (в случае знака равенства) содержат лишь то, что в равновесии при данных условиях энтропия и соответственно внутренняя энергия имеют стационарное значение. Эта ситуация точно соответствует соотношениям механики, где определение равновесия оставляет открытым вопрос, является ли оно стабильным, нестабильным, нейтральным или метастабильным. [c.82]

Движение лептонов (легких частиц) может происходить внутри твердого тела, в тонком периферическом слое, на поверхности, в тонком адсорбционном слое или через поток реакционной среды. Для того, чтобы вывести лептоны из стабильного или метастабильного состояния, необходима определенная энергия активации следовательно, скорости их миграции увеличиваются экспоненциально с увеличением температуры. Поэтому температура имеет заметное влияние на значения 5, Ь и Ы, которые в настоящее время однако невозможно точно рассчитать. Для оценки этих эффектов можно прибегнуть к помощи старых эмпирических правил, которые гласят, что кристаллические решетки становятся заметно более мобильными при температуре внутри твердого вещества > 0,5 Т (правило Таммана) [c.17]

При перемещении вверх вращающейся турбины, расположенной вблизи дна аппарата, возникали метастабильные осевые линии тока, характерные для перемешивания пропеллерной мешалкой. Это визуально наблюдали в опытах с суспензией мелких твердых частиц. Когда турбину поднимали выше определенного уровня, осевые линии тока переходили в радиальные. [c.38]

Полуколлоиды очень чувствительны к изменению температуры и концентрации, а также вследствие высокой восприимчивости систем в метастабильном состоянии — к различным другим воздействиям. Полуколлоидное состояние не характерно, как правило, для систем нефтяного происхождения, хотя некоторые определения, связанные с этим состоянием, употребляются в более широком смысле, в том числе и при описании нефтяных систем. [c.27]

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]

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]

Возьмем полимеры — типичные атомные вещества. Как правило, они пе имеют кристаллического строения, т. е. находятся в метастабильном состоянии, отличающемся от стабильного состояния, в котором находятся кристаллы, более высоким уровнем энергии. Вот почему кристаллизация — обратимый процесс отвердевания— не может служить для воспроизводимого получения атомных твердых соединений. Для этой цели можно воспользоваться только необратимыми процессами, однако лишь такими, в которых отвердевание происходит при строгом регулировании пересыщения системы взаимодействующих веществ. Ведь индивидуальное вещество может быть получено только в том случае, когда вещество данного состава находится в определенном, присущем только этому индивидуальному соединению энергетическом состоянии. В любом другом возможном энергетическом состояний вещество данного состава будет иметь иное строение и, следовательно, представлять собой одно из множества возможных изомерных соединений. [c.242]

Аргоновый детектор Ловелока. В качестве газа-носителя применяется аргон. Для ионизации молекул аргона применяется радиоактивное излучение. Принцип действия детектора сводится к следующему. При электронной бомбардировке аргона возникают возбужденные метастабильные атомы энергия возбуждения их достигает 11,6 эв. Они в свою очередь ионизируют анализируемые молекулы. Ионизация молекул происходит в том случае,если их потенциал ниже энергии возбуждения атомов аргона. Вследствие этого детектор не пригоден для определения азота, кислорода, метана, двуокиси углерода, паров воды. Он пригоден для определения большинства органических веществ, обладающих низким ионизационным потенциалом.. [c.249]

При наличии метастабильных фаз система в определенных условиях может неопределенно долго оставаться в равновесии, и новые фазы в ней не образуются, что объясняется необходимостью определенных затрат работы для формирования зародышей новых фаз. Последующий же рост новых фаз внутри метастабильных фаз [c.214]

Знание законов межатомного взаимодействия и статистических методов расчета позволяет написать уравнения для потенциальной энергии взаимодействия любой конфигурации атомов и для свободной энергии конденсированной системы. В принципе этих уравнений достаточно для нахождения вариационными методами конфигурации и состояния системы, отвечающих наименьшим значениям энергии и, следовательно, для априорного расчета структуры в равновесном состоянии системы. Но даже и в этом случае, не говоря уже о часто встречающихся в твердых телах метастабильных состояниях, соответствующие расчеты нельзя довести до конца из-за математических трудностей. Поэтому единственно надежным путем остается экспериментальное определение атомной структуры. [c.9]

Итак, с помощью структурного анализа возможно определение а) периодической атомной структуры кристалла б) магнитной структуры магнетиков в) динамических нарушений (фонон-ных и магнонных спектров) г) типа и распределений статических структурных дефектов в реальных кристаллах д) структурного механизма фазовых переходов и структурных особенностей метастабильных состояний в твердых телах е) ближнего порядка в аморфных телах и в жидкостях ж) формы и строения частиц в растворах з) структуры газовых молекул и) фазового состава вещества. [c.15]

При определенных термодинамических условиях металлические сплавы испытывают фазовые превращения, в процессе которых в сплавах возникают метастабильные состояния, характеризующиеся разнообразными физическими свойствами. Эти метастабильные состояния в сплавах можно зафиксировать на весьма продолжительное время (например, с помощью закалки) и тем самым получить материалы с определенным комплексом физических свойств. [c.168]

Остановимся на условиях образования новой фазы. Как уже указывалось, новая фаза образуется в пересыщенных системах. Осторожно приводя систему к пересыщению, можно добиться того, что при определенной степени пересыщения новая фаза не возникает. О таких системах говорят, что они находятся в метастабильном состоянии, т. е. устойчивы к очень малым воздействиям и претерпевают необратимые изменения при более значительных изменениях параметров. [c.16]

Современные теории образования зародышей основаны на взглядах Д. Гиббса, развитых в дальнейшем М. Фольмером. В СССР этот вопрос плодотворно разрабатывался Я- И. Френкелем. Теория Гиббса сводится к следующему. Образование кристаллических зародышей происходит при переходе системы из метастабильного состояния в устойчивое. Примерами метастабильного состояния являются состояния пересыщенного пара, пересыщенного раствора, переохлажденной или перегретой жидкости. В метастабильном состоянии данная фаза может существовать неопределенно долгое время без всяких изменений, пока в этой фазе не появится зародыш другой фазы, например капелька жидкости в пересыщенном паре, центр кристаллизации в переохлажденной жидкости или пересыщенном растворе. Такое состояние может быть названо относительно устойчивым. Переход метастабильной фазы в стабильную всегда сопровождается уменьшением свободной энергии, всегда является самопроизвольным за исключением стадии образования зародышей. Возникновение зародышей связано с затратой свободной энергии на создание новой поверхности раздела фаз стабильной и метастабильной. Так как процесс перехода метастабильной фазы в стабильную на стадии образования зародыша сопровождается увеличением свободной энергии, то он не может происходить самопроизвольно до тех пор, пока зародыш не достигнет определенной величины. После этого переход совершается сам собой. Таким образом, для того чтобы вывести метастабильную фазу из относительно устойчивого состояния, необходимо затратить некоторую работу. Гиббс нашел способы для вычисления такой работы. [c.231]

Особые (метастабильные) формы льда существуют и при очень низких температурах. Так, резким охлаждением водяного пара ниже —124°С может быть получен стеклянный лед, характеризующийся беспорядочным относительным расположением отдельных молекул воды, т. е. отсутствием определенной кристаллической структуры. Сообщалось, что прй температурах ниже —173 °С под давлением порядка 10 мм рт. ст. был получен такой лед с плотностью. 2,3 г/слс . [c.143]

Интересно использование твердой СОг Для устранения облачности над аэродромами. Как правило, облака состоят из мельчайших капелек переохлажденной воды (IV 3 доп. 25). Нарушение их метастабильного состояния с выпадением дождя или снега (в зависимости от погоды) хорошо достигается рассеиванием над облаками измельченной до определенных размеров твердой СОг. Каждая ее крупинка, имеющая темпера- туру около —80 °С, при падении сквозь облако вызывает кристаллизацию соседних капелек, создавая тем самым громадное число зародышевых снежинок. Так как давление водяного пара над ними ниже, чем над переохлажденной водой, эти снежинки растут за счет капелек и затем оседают вниз. Устранение облачности осуществляется примерно за полчаса, причем для осаждения одного кубического километра облака (содержащего до 1000 т воды) требуется лишь около 200 г сухого льда. В принципе, тем же приемом можно пользоваться для искусственного дождевания посевов. [c.508]

Индукционный период сокращается с ростом пересыщения и при некоторой его степени метастабильный раствор превращается в лабильный, неустойчивый, из которого идет самопроизвольная кристаллизация. Концентрационная граница между метастабильным и лабильным состоянием раствора предельное пресыщение) изменяется с температурой (рис. 9.1) и зависит от состава раствора, т. е, от наличия в нем примесей (рис. 9.2), но размещение ее на диаграмме растворимости, в отличие от размещения кривой растворимости, не всегда является вполне определенным, ее положение может зависеть от времени и других условий существования системы. [c.239]

Как отмечалось ранее, разрушения делят на хрупкие и вязкие. Промежуточным между ними является квазихруп-кое разрушение, как наиболее часто встречаюшееся в реальных условиях эксплуатации конструкций. Заметим, что хрупкие разрушения реализуются не только в (природно) хрупких материалах. При определенных условиях пластичные стали могут разрушаться по механизму хрупкого разрушения в результате действия ряда охрупчивающих факторов, которые можно разделить на три основные группы механические (большая жесткость конструкции и напряженного состояния, локальное стеснение деформаций в дефектах и концентраторах напряжений, механическая неоднородность, скорость нагружения и цикличность) внешняя среда (коррозия, радиация, низкая температура) структурные изменения (деформационное старение, распад метастабильных фаз и др.). [c.77]

Фазовые переходы 2-го рода получены в форме сверхпроводимости для таких соединений, как ЫЬзОе, МЬзЗп, V—Ва— Си—О, Ьа—5г—Си—О. Сверхпроводимостью также обладают некоторые вещества при температурах, близких к комнатным, что очень важно для развития электроэнергетики. Для фазовых переходов 2-го рода невозможно получить метастабильное состояние вещества, так как каждая фаза существует при строго определенных условиях, как показано на рис. 40а, б. [c.173]

Для решения некоторых частных структурных задач могут быть использованы разные методы фиксирования метастабильных ионов, т. е. ионов, образующихся не в ионном источнике, а в беспо-левом пространстве (первом или втором) масс-спектрометра с двойной фокусировкой. Так, были применены спектры метастабильных переходов для определения терпанов и стеранов во фракциях нефти [189]. Вариант техники прямого анализа дочерних ионов был использован для различения изомерных полициклических аренов [190j, дающих практически не различающиеся обычные масс-спектры. Этим же методом определяли элементы структуры ванадилпорфиринов [190]. Для анализа последних использовался и метод дефокусировки [191]. [c.134]

Уточняя вышеизложенное можно отметить, что зарождение паровой фазы в процессе нагрева жидкой углеводородной многокомпонентной системы сопровождается соответствующей работой, которая зависит от поверхностного натяжения межфазной поверхности и разности химических потенциалов компонентов жидкой фазы в исходном и метастабильном, в данном случае конечном, состоянии. Варьирование указагг-ных параметров позволяет управлять процессом парообразования при перегонке нефтяного сырья, прежде всего в направлении понижения затрат на осуществление этого процесса. Например, искусственное понижение межфазного натяжения в пер -гоняемом сырье путем введения в него определенных поверхностно-активных веществ [c.110]

В соответствии с представлениями, изложенными в главе 1, карбонизация нефтяного сырья рассматривается как процесс физико-химической эволюции к углероду через непрерывный ряд множеств Mi, каждое из которых обладает определенным составом и свойствами и характеризуегся своей дааграммой состояния, представляющей собой участок многомерного пространства как функцию параметров процесса во времени. Для М, как псевдобинарной смеси растворителя и дисперсной фазы при Р = onst сказанное проиллюстрировано диаграммой состояния с верхней и нижней критическими точками на рис.3.1, где спинодальные и бинодальные поверхности ограничивают области лабильности и метастабильности КМ на пути 2 движения ее к углероду. На промышленных установках это движение осуществляется в условиях изменения Т и Р по сложной зависимости (рис.3.2) и КМ многократно попадает в области метастабильности и лабильности и выходит из них. [c.86]

Из того факта, что энергия метастабильного уровня E несколв-ко ниже энергии у дна зоны проводимости, ясно, что энергетический зазор Е4-з=Е — Ез меньше ширины запрещенной зоны Е2-1=Е2 — Ей Следовательно, в твердом веществе, активированной примесями и находящемся благодаря этому в метастабильном состоянии, значительная часть валентных электронов (а имен- но около 0,1%) связана с атомными остовами менее прочно, чём в чистом веществе, не содержащем активирующих примесей. А. Н. Теренин установил, что преобразование электронной энергии возбуждения путем разрыва наиболее слабой валентной связи в потенциальную энергию движения атомных ядер, т. е. в вибрационную энергию, характерно для многоатомных молекул и, добавим, тем более для твердого вещества. Он назвал это явление предиссоциацией. Таким образом, поглощение света веществом при определенных условиях сопровождается разрывом валентных связей и тем самым придает веществу повышенную химическую [c.128]

Гелиевый детектор. Разработан для ультрамикроанализа газов. Под воздействием тритиевого источника р-излучения и высокого градиента электрического поля (более 2000 В/см) гелий, используемый в качестве газа-носителя, переходит в метастабильное состояние с определенным ионизационным потенциалом. Все соединения с более низким потенциалом ионизации при этом ионизируются и дают положительный сигнал. Гелиевый детектор дает отклик на все газы, исключая неон. Этот детектор удобен для анализа следовых примесей в высоко очищенных этилене, кислороде, аргоне, водороде, диоксиде углерода и т. д. [c.233]

Согласно определениям Я. Бьеррума ион [Со(ЫНз)е] + стабилен с термодинамической точки зрения лишь в растворах с концентрацией ННз выше Ю " . Практически комплекс [Со(ЫНз)бГ+ не разлагается не только в водном растворе, но и при его обработке ш,елочью на холоду. В этом смысле можно говорить о метастабилиности, или неравновесности, ковалентных комплексных соединений, хотя устойчивость этих метастабильных состояний на практике остается высокой. Из этого весьма существенного обстоятельства следуют серьезные выводы. [c.9]

Когда класс соединения установлен., для выяснения его структуры необходим детальный анализ пиков ионов [М—СйН2й .11+ и [М—СйН2й1+, т. е. именно тех, которые оказывались малоинформативными при определении класса вещества по масс-спектру. Для этого следует использовать подробные сведения о закономерностях фрагментации соединений данного класса с целью установить характер процессов, приводящих к появлению всех главных пиков спектра (а- или Р-распад, перегруппировка Мак-Лафферти и др.). В результате такого анализа можно предположить возможные структуры фрагментов и всей молекулы, объясняющие появление наблюдаемых в спектре пиков осколочных ионов. Установление структуры простейших гомологов возможно только по пикам первичных осколочных ионов, но в общем случае для решения этой задачи следует привлекать и пики вторичных осколочных, ионов, подтвердив их образование из первичных соответствующими пиками метастабильных ионов. Многообразие возможностей фрагментации сложных органических соединений затрудняет формулировку каких-либо общих рекомендаций для их детального структурного анализа. Следует отметить, что масс-спектры чрезвычайно полезны при идентификации органических веществ, что, однако, представляет собой самостоятельную задачу в масс-спектрометрии. [c.186]

Возможность метастабильного состояния на первый взгляд кажется необъяснимой, так как процесс уменьшения G (при Р, Т г= onst) при переходе от метастабильного состояния к стабильному всегда самопроизволен. Почему же тогда переохлажденный пар не превращается в жидкость Потому, что для образования достаточно малого зародыша стабильной фазы (капелек тумана) следует преодолеть торможение необходима затрата работы на создание новой поверхности раздела двух фаз. Процесс стабилизации сначала всегда сопровождается ростом энергии Гиббса, обуслопленным флуктуациями, которые приводят к наличию частиц, обладающих избыточной энергией. Поэтому процесс стабилизации не может протекать самопроизвольно до тех пор, пока зародышл не достигнут определенной величины или же пока в систему не будут искусственно введены эти зародыши, например в виде электрически заряженных частиц (снятие торможения). Таким образом, процесс может сопровождаться ростом Gi для этого необходимо, чтобы одновременно протекал процесс, убыль энергии Гиббса в котором компенсирует ее увеличение в первом процессе. [c.119]

В некоторых случаях (переохлажденная жидкость пар, пересыщенный раствор пар и др.) имеются все внешние признаки равновесия фаз, но изобарный потенциал системы не имеет минимального абсолютного значения и поэтому способен уменьшаться далее. Равновесия в таких системах называются метастабильными. Например, вода, охлажденная ниже 0° С, может сохраняться жидкой неопределенно долгое время, причем давление пара воды при Т = onst будет постоянным. Но как только внести в переохлажденную воду малейший кристаллик льда ( затравку ), то начинается быстрая кристаллизация, температура поднимается до 0° С и через некоторое время устанавливается новое постоянное давление пара. Переход в состояние истинного равновесия сопровождается понижением изобарного потенциала. Система, которая сама по себе устойчива и становится неустойчивой только при соприкосновении с определенной фазой, называется метастабильной. Метастабильные равновесия возможны только в области определенных температур и давлений (метастабильная об- [c.156]

Если В масс-спектре наблюдаются несколько метастабильных пиков, то нетрудно подсчитать, для какого из имеющихся пиков выполняется соотношение (5.5.2). Благодаря этому получают прямое доказательство распада понов/П на ионытг. Как уже выше отмечалось, в процессе определения разности масс возможны различные комбинации, тогда как при существовании [c.293]

При растворении метастабильиого полугидрата с достижением определенного пересыщения Ас в растворе предположительно образуются метастабильные ассоциаты (Са304-0,5Н20)2. Насыщение фосфорнокислотного раствора полугидратом, не содержащим примесей, в индукционном периоде достигается за Тз = 30 — 60 с (см. рис. 6.2). Длительность растворения полугидрата, полученного в промышленных экстракторах и содержащего такие примеси, как триполифосфат натрия, соединения церия, алюминия и фтора, в 10—20 раз больше, чем чистого образца. Дальнейший переход полугидрата в раствор регламентируется его дисперсностью, растворимостью, а также скоростью кристаллизации дигидрата. При наличии примесей скорость растворения определяется их видом и количеством в растворе гидратации и в исходном осадке. Длительность гидратации чистого полугидрата и кристаллизации дигидрата составляет 18—40 минут. Оводнение промышленного полугидрата не удается проводить полностью. При продолжительности 3—6 ч степень гидратации не превышает 85—90%. [c.207]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология