Метастабильность, области

Эту важную линию мы экстраполируем в закритическую область, как это показано на рис. (111.1.1). На этом же рисунке изображены и спинодаль - расчеты по уравнению (111.1,22) (сплошная линия), и общая точка бинодали и спинодали - критическая точка. Заштрихованы метастабильные области. Обратим внимание сразу же еще на линии, отходящие от точек И у, (первая точка - в области плотной [c.38]

Интенсивное перемешивание в условиях псевдоожижения увеличивает скорость подачи материала путем диффузии его к граням растущих кристаллов, что ускоряет их рост. При этом быстро уменьшается степень пересыщения раствора. При больших скоростях раствора, как известно, увеличивается скорость образования зародышей это может привести к снижению размеров кристаллов. При одинаковых температурах и гидродинамических условиях с уменьшением степени пересыщения скорость роста кристаллов возрастает в большей степени, чем скорость образования зародышей. Обычно таким способом осуществляют кристаллизацию относительно слабо пересыщенных растворов вблизи нижней границы метастабильной области, регулируя степень пересыщения, температуру. [c.642]

Метастабильная область Рис. 1.1. Диаграмма фазового перехода жидкость—пар. [c.16]

Эта область заштрихована на рис. III.2.1. Только внутри этой области имеет место взаимная адекватность описания на основе масштабных функций h(x), f(x), f2(x) и рассматриваемого в данной работе. Расчеты сжимаемости с помощью (111.3.1) дают значения, согласующиеся с табличными в пределах погрешности последних. В /67, 69/ можно найти результаты расчетов такого рода для аргона и воды. (Для н-гексана нет табличных данных для fiy.) Уравнение состояния (III.2.3) обеспечивает описание изотермической сжимаемости жидкости в достаточно широком диапазоне состояний, включая метастабильную область. [c.43]

Кристаллизацию подобных растворов, близких к насыщению, целесообразно вести путем их охлаждения, осуществляя быстрый переход в благоприятную для кристаллизации метастабильную область. [c.633]

При сильном пересыщении растворов образуется много зародышей, поэтому во всех случаях степень пересыщения должна быть такой, чтобы количество возникающих зародышей было наименьшим, а кристаллы росли достаточно быстро. Поэтому кристаллизацию нужно вести из растворов с умеренным пересыщением из метастабильной области (точка с . [c.634]

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]

Когда раствор насыщен или находится в метастабильной области, границы перекрытых сольватных оболочек условны, так как молекулы растворителя находятся в суммарном поле всех растворенных молекул в том смысле, что поля растворенных молекул перекрыты и образуют одно сплошное поле. Состояние насыщенного и пересыщающегося раствора можно сравнить с гелеобразным состоянием коллоидных систем, однако в отличие от них молекулы растворителя в сольватных оболочках значительно подвижнее (время жизни ассоциатов и комплексов существенно меньше) и они могут переходить из поля одной растворенной молекулы в поле другой. [c.93]

Метастабильному равновесию переохлажденной жидкости и пара отвечает кривая ОВ" (рис. 40). Как видно, в метастабильной области переохлажденная жидкость при любой температуре обладает большим давлением насыщенного пара и, следовательно, большим изобарным потенциалом по сравнению с твердой фазой. Именно по этой причине она неустойчива по отношению к твердой фазе. [c.163]

Поскольку метастабильное равновесие устойчиво по отношению к бесконечно малому изменению состава, химический потенциал компонента, добавляемого к системе, в этих областях также должен увеличиваться (отрезки СС и 00 ). Области неустойчивых состояний соответствует падение химического потенциала компонента, концентрация которого возрастает (отрезок С О ). Очевидно, что на границе лабильных и метастабильных областей возникает экстремум химического потенциала и, следовательно [c.293]

Концентрация РгОа в растворе 45,6% в метастабильной области равновесная твердая фаза СаЗО . О.бНгО. Растворы / — ненасыщенный 2 — метастабильный 3 — лабильный. [c.239]

Это соотношение отражает тот факт, что работа образования зародыша новой фазы зависит от степени метастабильности исходной маточной фазы, т. е. от избытка химического потенциала вещества в исходной фазе хж по сравнению с его химическим потенциалом в стабильной макрофазе р —Ру= —Ар- Величина—Др>0 характеризует степень отклонения маточной фазы от стабильного состояния (глубину внедрения в метастабильную область) и применительно к конкретным системам может быть выражена через соответствующие термодинамические параметры (например, давление, температуру). [c.119]

Здесь в качестве параметра, характеризующего состояние исходной метастабильной фазы, целесообразно использовать давление р. Соответственно степень внедрения в метастабильную область [c.122]

К этому же выражению (IV—25) должны, естественно, прийти и исходя из уравнения (IV—20), где степень внедрения в метастабильную область для рассматриваемого случая конденсации пара выражена как разность давления жидкости (новой фазы) в критическом зародыше р гс) =р (Гс) и давления пара (исходной фазы) р"—р. Для этого разность //(гс)—р" следует выразить через параметры только исходной фазы — пара. Если критический зародыш жидкости находится в равновесии с пересыщенным паром, давление в котором равно р", то [c.123]

Так как в этом случае и возникающая ( новая ) и исходная ( старая ) фазы несжимаемы, умеренное увеличение давления не связано здесь с совершением заметной величины работы и не является эффективным способом внедрения в метастабильную область. Поэтому пересыщение в исходной фазе достигается, как правило, путем переохлаждения расплава. Применяя уравнение Гиббса—Гельмгольца к процессу затвердевания расплава, можно написать [c.125]

В качестве параметра, характеризующего состояние исходной метастабильной фазы, целесообразно использовать давление р. Соответственно степень внедрения в метастабильную область—А/х следует выразить через отклонение давления исходного пересыщенного пара р" от равновесного давления насыщенного пара Ро (над плоской поверхностью). Используя соотношение (I. 14), можно записать [c.147]

В работе показано, что образование флуктуационных кластеров в метастабильной области, проявляющееся, как рост новой фазы вблизи спинодали, представляет собой процесс возникновения структур фракталь- [c.7]

На рис. 23-2 показана зависимость концентрации, соответствующей условиям растворимости (кривая 1) и пересыщения (кривая 2) данного вещества, от температуры. На этом рисунке можно выделить три области. Область I соответствует состоянию раствора до насыщения (ниже линии насыщения 1) кристаллизации в этой области не происходит. Пунктирная линия 2 делит область пересыщенных растворов на две части-на относительно устойчивую, или метастабильную, область II и неустойчивую, или лабильную, область III, в которой происходит массовая кристаллизация. [c.294]

Пересыщенные растворы с концентрациями, соответствующими области III, кристаллизуются очень быстро, почти мгновенно. В метастабильной области II пересыщенные растворы какое-то время остаются без существенных изменений, происходит только рост кристаллов, уже имеющихся в растворе. Следует отметить, что граница между областями II и III условна и зависит от ряда факторов, отмеченных выше. У растворов с резко возрастающей кривой растворимости при относительно небольшом снижении температуры насыщенного раствора от до 2 (см. рис. 23-2) состояние раствора изменяется по линии f z с выделением кристаллов по достижении концентрации с г, вследствие чего концентрация раствора снижается по линии с гс. Кристаллизацию подобных растворов целесообразно проводить их охлаждением, т. е. изо-гидрическим методом, что позволит быстро перевести состояние таких растворов от насыщения в благоприятную для кристаллизации метастабильную, а затем-в лабильную области. [c.294]

Широкое распространение в промышленности получили разнообразные по конструкции объемные кристаллизаторы с псевдоожиженным слоем кристаллов. Интенсивное перемешивание при псевдоожижении увеличивает массоперенос, что приводит к ускорению роста кристаллов. Степень пересыщения раствора при этом достаточно быстро снижается. Если температуры и гидродинамические условия одинаковы, то в этом случае с уменьшением степени пересыщения раствора скорость роста кристаллов увеличивается быстрее, чем скорость образования зародышей. Поэтому метод псевдоожижения применяют для кристаллизации относительно слабо пересыщенных растворов вблизи границы метастабильной области. При этом необходимо регулировать степень пересыщения, температуру, время пребывания кристаллов в аппарате. Более крупные кристаллы быстрее осаждаются на дно, а кристаллы меньших размеров продолжают расти в псевдоожиженном слое. Тем самым в кристаллизаторах с псевдоожиженным слоем кристаллов возможно регулирование их размеров. [c.306]

Диаграмма состояния растворов вещества в координатах концентрация — температура линией насыщения АВ делится на области ненасыщенных и пересыщенных растворов (рис. 38). В последней области вблизи линии насыщения существуют устойчивые или метастабиль-ные растворы и вне этой зоны — неустойчивые или лабильные растворы. Границы метастабильной области зависят от температуры раствора, скорости его охлаждения, перемешивания и других факторов. Пересыщенные лабильные растворы кристаллизуются мгновенно, а метастабильные существуют то или иное время без изменения. Это время называют индукционным (латентным, скрытым) периодом. Его длительность зависит от степени пересыщения, температуры, механических воздействий, перемешивания, вибраций. В зависимости от характера диаграммы состояния растворов выбирают метод кристаллизации и способ ее осуществления. Степень чистоты получаемого продукта при кристаллиза- [c.105]

В отсутствие пересыщения pix = llv зависимость АС (г) имеет вид параболы. При углублении в метастабильную область J,x>- .lv на кривой С (г) появляется хмаксимум, координаты которого (6 кр и Гкр) уменьшаются но мере роста пересыщения. Работа образования критического зародыша представляет собой высоту энергетического барьера, который необходимо преодолеть для того, чтобы ироцесс роста зародышей новой фазы шел самопроизвольно (рис. 16). [c.86]

Аналогичные расчеты для воды и аргона, демонстрируемые в /66-69/, позволяют утверждать, что уравнение (111.2.3) хорошо описывает не только метастабильную область и непосредственно прилегающие к ней стабильные состояния, но и всю область плотной жидкости вплоть до кривой плавления. Так, для воды /66, 69/ в метастабильной области расчеты согласуются с экспериментом в пределах 0,01%, а результаты расчетов плотности стабильной жидкости согласуются со скелетными таблицами /75/ в пределах нормативных допусков. Специфика воды как ассоциированной жидкости при этом пегко учитывается введением вместо постоянного значения параметра В в [c.40]

Точки О и В — тройные точки. Рис. 53. Диаграмма серы В каждой ИЗ НИХ В равновесии существуют три фазы, и, согласно правилу фаз, система будет нонвариантной. Кривая ОС характеризует изменение температуры перехода Зр Зм с давлением, а кривая ВС соответствует изменению температуры плавления Зм сдавлением. В точке С находятся в равновесии Зр, Зи, 3 . Для серы характерна легкость продвижения ряда кривых в метастабильные области. Кривая Оа—продолжение ОВ в область Зр — показывает изменение давления паров моноклинной серы в неустойчивом состоянии. Эта кривая проходит над кривой давления пара устойчивой при данной температуре ромбической серы. Кривая ОН — продолжение АО в область устойчивости Зм дает изменение давления параЗр в метастабильном состоянии. В точке Н ромбическая сера плавится (/ = П2,8° С). Точка Н — мета-стабильная тройная точка равновесия фаз Зр 3 Зц. [c.176]

Также неустойчив конгруентный раствор трехкальциевого гидроалюмината, поскольку на диаграмме состояния точка пересечения кривой растворимости СзАНв с линией СаО Ab03 = 3 находится в метастабильной области растворимости СзАНе. И в этом случае по той же причине можно говорить о существовании метастабильного конгруэнтного раствора СзАНб. [c.95]

Величина W , как показано в предыдущем параграфе уменьшается по мере внедрения в метастабильную область, а также при введении поверхностей, избирательно смачиваемых новой фазой напротив, предэкспоненциальный множитель /о не зависит (или слабо зависит) от глубины внедрения в метастабильную область и определяется механизмом преодоления зародышами новой фазы энергетического барьера. Выяснению этого механизма (и соответственно факторов, определяющих значение предэкспоненциального множителя) посвящены исследования по теории образования зародышей новой фазы, проведенные Фольмером, Каишевым, Френкелем, Зельдовичем, Каганом, Дерягиным, Шелудко и др. [c.129]

Так как в этом случае и возьшкающая (новая), и исходная (старая) фазы несжимаемы, умеренное увеличение давления не связано здесь с совершением заметной работы и не является эффективным способом внедрения в метастабильную область. Нужного эффекта можно достич) изменением температуры Т. Действительно, как следует из диаграммы равновесия (рис. 1У-4), сравнительно небольшому изменению температуры расплава соответствует существенное изменение равновесного давления для твердой и жидкой фаз, а следовательно, и достижение высоких [c.150]

Рис. 2. Влияпие глубины вкедрсиия в метастабильную область Дц иа зависимость изменения термоди-намич. потенциала Гиббса ДС от радиуса зародыша повой фазы г, радиус критич, зародыша г я работу его образования И, . Кривая 1 — Дц = О, кривые 2 и 3 от-мчают возрастающим значениям Др.

Во второй главе рассматриваются особенности метастабильных состояний в жидких системах. В частности, микрогетерофазные системы могут быть приближены к области абсолютной неустойчивости (псевдокритическая область), в окрестностях которой значительно увеличивается длина корреляции и возрастают среднеквадратичные флуктуации плотности (состава микроэмульсии). Подобное поведение демонстрируют метастабильные системы, которые тем или иным образом оказываются приближенными к спинодальной области. Если понять, как далеко простирается эта аналогия, то можно воспользоваться накопленными знаниями о динамике систем вблизи спинодали, чтобы понять эволюцию микрогетерофазного состояния. Это позволит установить условия, при которых осуществляется переход сильно флуктуирующей системы от области абсолютной неустойчивости в метастабильную область и далее, к устойчивому микрогетерофазному состоянию. [c.7]

На диаграмме показаны метастабильные области и соединительная линия, связывающая объемы жидкой и паровой фаз в состоянии равновесия. Площади FEDF и D BD равны (принцип Максвелла). Для чистого вещества область ED физически неосуществима. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология