Гомогенная образования зародышей

Таким образом, наличие поверхностей, особенно шероховатых, избирательно смачиваемых новой фазой в присутствии исходной фазы, существенно способствует выделению новой фазы, снижая работу образования критических зародышей, и в тем большей мере, чем лучше смачивание. Поэтому наблюдение чисто гомогенного образования зародышей новой фазы возможно лишь при отсутствии в системе посторонних включений и полном избирательном смачивании исходной фазой стенок сосуда. [c.128]

Теория гомогенного образования зародышей. [c.277]

Для получения монодисперсных систем можно в условиях небольших пересыщений (чтобы не происходило гомогенного образования зародышей новой фазы) ввести в систему необходимое число очень мелких зародышей новой фазы. Такой зародышевый метод [c.136]

Теория гомогенного образования зародышей, очевидно, еще не совсем обоснована количественно, но некоторые соотношения уже рассматривались, например между степенью пересыщения, энергией иоверхности раздела кремнезем—вода и критическим размером зародышей. [c.296]

Эта зависимость отличается от выражения для работы гомогенного зародышеобразования наличием множителя со скобками. Наличие этого множителя приводит к тому, что энергетический барьер образования зародышей на контактной поверхности оказывается меньше, чем при гомогенном образовании зародышей. Если угол смачивания будет равен, например 60°, энергетический барьер составит лишь около /б энергии гомогенного зародышеобразования если контактный угол равен нулю, системе вообще не приходится преодолевать какой-либо энергетический барьер. [c.353]

В наиболее простом, значительно идеализированном предположении об одинаковом размере всех получающихся при вторичной нуклеации центров, равном размеру зародышей гомогенной нуклеации, оказывается возможным полагать, что в начальный момент периодической кристаллизации практически мгновенно появляется некоторое число зародышей гомогенной нуклеации, а затем число возникающих вторичных центров кристаллизации такого же размера можно принять пропорциональным общему числу имеющихся в каждый момент кристаллов. Проведенные оценки [8] возможных видов кривых р(г, т) позволяют заключить, что вторичная нуклеация растягивает кривую распределения кристаллов по размерам по сравнению со случаем только гомогенного образования зародышей. В некоторых простых случаях возможен непосредственный анализ периодического процесса без использования уравнения сплошности в пространстве размеров в его явном виде. [c.158]

Почти каждое происходящее в природе или лаборатории образование новых — жидких или газообразных — фаз при малых или умеренных отклонениях от равновесия происходит на границах раздела, и всегда следует принимать специальные меры предосторожности, чтобы предотвратить эти явления и обеспечить возможность наблюдения процесса гомогенного образования зародышей. [c.103]

Первоначально предполагали, что образцы в процессе многократных циклических тепловых воздействий будут разлагаться и потому окажется необходимым для каждого опыта использовать новый образец. В связи с этим опыты по исследованию изотермического образования зародышей первоначально проводили в условиях миграции капель. При этом предполагали, что частота миграций жидких и твердых капель как в поле зрения, так и в обратном направлении постоянна в течение всего опыта. Позже было обнаружено, что суспензия полиэтилена достаточно стабильна в течение нескольких месяцев и не оказывает влияния на результаты гомогенного образования зародышей. В то же время было установлено, что общая скорость миграции изменяется, по крайней мере в течение нескольких часов. Это положение не учитывали в ранних исследованиях, что привело к завышенным значениям скорости образования зародышей. [c.55]

Анализ данных гомогенного образования зародышей в полиэтилене [c.63]

Зарождение кристаллов происходит в результате перехода растворенного в жидкой фазе вещества в твердое состояние. Этот процесс может происходить только при наличии определенного пересыщения раствора. Фактически в растворе образуются зародыши новой фазы в некотором интервале размеров. Теория гомогенного образования зародышей утверждает, что только те зародыши, образованные в результате флуктуаций параметров среды, чьи размеры больше некоторого критического размера г., способны далее расти в пересыщенном растворе. Более мелкие фракции либо растворяются, либо могут образовывать агломераты (размера больше критического) и далее расти. Таким образом, спонтанное (флуктуационное) зарождение новой фазы представляет собой динамический процесс, описание которого проводится на основе соответствующего кинетического уравнения [2, 3]. [c.331]

Мак-Дональд [104] считает, что кристаллизация является результатом спонтанного замерзания переохлажденных капель и вызывается гомогенным образованием зародышей в жидкой капле. Степень переохлаждения капель воды зависит от их размера. С уменьшением размера капель воды степень их переохлаждения возрастает. [c.92]

Выше рассматривалось гомогенное образование зародышей в исходной фазе. Обычно в системах встречаются различные поверхности раздела и образование зародышей может протекать гетерогенно на этих поверхностях. Если критический зародыш образует [c.235]

Гомогенное образование зародышей [c.589]

Анализ рисунка показывает надежность уравнения Френкеля, и поскольку в опытах Вильсона газ наиболее полно очищался от взвешенных частиц и газовых ионов, можно принять, что полученные Вильсоном данные соответствуют гомогенному образованию зародышей . Подавляющее же большинство имеющихся экспериментальных данных получено при работе с газовыми смесями, недостаточно полно очищенными от взвешенных частиц и газовых ионов, поэтому они более соответствуют гетерогенной конденсации пара . [c.44]

Изменение свободной энергии ДС, связанное с гомогенным образованием зародыша новой фазы, описывается уравнениями [1, 18] [c.6]

Образование зародышей может быть гомогенным и гетерогенным. При гомогенном образовании зародыши возникают за счет спонтанных флуктуаций атомных конфигураций. Образование небольшого участка новой более стабильной фазы сопровождается понижением объемной свободной энергии (поскольку предполагается, что новая фаза более устойчива). Необходимо также принимать во внимание свободную поверхностную энергию ядра и энергию упругих деформаций, связанную с напряжениями в решетке, возникающими вблизи ядра. Обе эти энергии связаны с процессами, препятствующими происходящему изменению свободной энергии. Суммарное же ее изменение можно представить так [c.148]

На рис. XIX.1 представлены графики температурных зависимостей скоростей гомогенного образования зародышей кристаллизации и роста кристаллов. [c.315]

При кристаллизации расплавов полимеров при температурах, близких к температурам стеклования, дело обстоит иначе зародыши в большей степени образуются из различных макромолекул, чем вследствие складывания одной. Экспериментальных данных, подтверждающих гомогенное образование зародышей типа бахромчатой мицеллы, недостаточно. По-видимому, оптимальные условия для образования указанных зародышей выполняются при холодной кристаллизации -кристаллизации при температурах, максимально близких к температуре стеклования полимера [42]. [c.39]

Количество случайных зародышей в растворах макромолекул мало [ 112]. Было обнаружено, что кинетика кристаллизации предварительно отфильтрованных растворов отличается очень незначительно. Подобным же образом не отличается кинетика кристаллизации растворов, очищенных от гетерогенных зародышей путем предварительной частичной их кристаллизации и последующего центрифугирования [86]. Эти эксперименты показали, что при кристаллизации из растворов часто образуются хорошо сформированные монокристаллы и дендриты и что гомогенное образование зародышей или образование собственных зародышей является основным видом зародышеобразования в этом случае. [c.63]

Кристаллизацию найлона-6 исследовали в течение многих лет, однако опубликованные данные в значительной мере противоречивы. Так же как и для полиэтилентерефталата, тщательный анализ всех аспектов проблемы отсутствует. Эксперименты по изучению кристаллизации капель свидетельствуют о том, что гомогенное образование зародышей в найлоне-6 происходит лишь при температуре 128°С или более низкой (см. табл. 5.2). Таким образом, практически все опубликованные результаты и их анализ касались лишь термического или атермического гетерогенного образования зародышей кристаллизации. Подобно всем другим макромолекулам, у найлона-6 имеется возможность для начала кристаллизации на собственных зародышах (разд. 5.1.4 и табл. 5.4). Прогрев в течение 30 мин при температуре 260° С считается достаточным для исчезновения всех собственных зародышей кристаллизации. [c.313]

Гомогенное образование зародышей. ... [c.8]

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]

ГОМОГЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ЗАРОДЫШЕЙ [c.285]

Термодинамический анализ гетерогенного образования зародышей более сложен по сравнению с гомогенным образованием зародышей. Гетерогенное образование зародышей, безусловно, является самым общим случа- [c.296]

Между выражениями (13.28) и (13.9) существует формальное тождество. Однако поскольку гетерогенное образование зародышей происходит при значениях А( у, которые отличаются от соответствующих значений при гомогенном образовании зародышей, критический радиус для обоих типов образования зародышей различен. Все же значения АО и АО имеют одинаковый порядок величин. [c.298]

Рис. 13.11. Скорость гомогенного образования зародышей г.о.з и скорость роста кристаллов как функция

Как правило, при малой растворимости веществ достигаются большие степени пересыщения и меньшие скорости доставки вещества (мал градиент концентраций), что обусловливает образование высокодисперсной системы. Увеличение растворимости (снижается пересыщение и растет градиент концентраций) приводит к образованию системы с крупными частицами. Если возникновение зародышей и их рост происходит длительное время, то получается полидисперсная система, ибо одни зародыши только формируются, другие — растут с момента начала зарождения новой фазы. Отсюда следует, что ограничение времени образования новой фазы и внесение зародышей извне способствуют получению монодисперсной системы. Дисперсность можно регулировать также изменением вязкости и внесением различных поверхностно-активных веществ, адсорбирующихся на поверхности зародышей и тормозящих йх рост. Добавлением некоторых веществ можно вообще предотвратить самопроизвольное гомогенное образование зародышей. [c.127]

Необходимость расчета даже и после того, как процесс расширения заканчивается, вызвана тем, что в некоторых случаях гомогенное образование зародышей продолжается еще некоторое время и после окончания расширения. [c.70]

Член А Ой нредставляет собой работу диспергирования, не сопровождающуюся изменением агрегатного состояния и химического состава вещества дисперсной фазы. Члены АО,- и АС, , в уравнении (5) отвечают работе образования дисперсной частицы соответственно при изменении агрегатного состояния и химического состава вещества дисперсной фазы. Эти члены описывают работу гомогенного образования зародышей новой фазы в исходной маточной среде. [c.84]

В этом случае имеет место гомогенное образование зародышей, так как новая фаза образуется в самой системе, а не на поверхности раздела (см. 13.2.1). Переохлаждение, необходимое для гомогенного образования зароды-щей, весьма значительно. Этот результат показывает, насколько велико сопротивление образованию новой фазы. Переохлаждение для гомогенного образования фаз составляет около 0,27пл (Гпл —температура плавления). В случае нормальной кристаллизации, на которую существенно влияет гетерогенное образование зародышей (образование зародышей на поверхности инородной фазы), переохлаждение составляет лишь несколько градусов. [c.191]

Ограничимся анализом идеальных случаев чисто гомогенного образования зародышей и в первую очередь рассмотрим образование кристаллической фазы из переохлажденного расплава. Обозначим через g = Wl — Wll)Vll линейную скорость кристаллизации при заданной температуре Т. Если кристаллы приближенно представить в форме шаров, то йг/йЬ = g. Объем зародыша, возникшего в момент времени О, ко времени i окажется равным У = VзЯ(gi) откуда Ь = i g) 2>V Ал. С другой стороны, время т, в течение которого в объеме V исходной фазы (I) в среднем возникает один з ародыш, дается равенством т = 1/У/. Условие т = i дает объем V, в котором в среднем вырастает один зародыш. Таким образом. [c.190]

Полученное значение предэкспоненциального множителя /о нельзя сопоставить с теоретическим значением, вычисленным из ранее приведенного соотношения. Недавно Бернс и Тёрнбулл [17] исследовали кинетику гомогенного образования зародышей в изотактическом полипропилене. Используя модель кристаллического зародыша полипропилена, близкую к той, на которой основаны расчеты в настоящей работе, они получили для /о величину, близкую к Ю . Однако указанными исследователями бь[л проведен дополнительный анализ, основанный на расчете свободной энергии образования заро- [c.64]

Подобное гетерогенное образование зародышей на дефектах решетки происходит при более низких пересыщениях, чем гомогенное образование зародышей в совершенных кристаллических участках последний процесс возможен лишь при более высоких пересыщениях. В обоих случаях свободная энергия образования зародышей зависит как от энергии деформации, обусловленной изменением объема, так и от эффекта несоответствия на поверхности раздела между двумя решетками. Набарро [70] показал, что энергия деформации оказывает влияние на форму выделяющейся частицы. Если новая фаза когерентна с исходной решеткой, то энергия деформации максимальна для частиц сферической формы и снижается до одной пятой этой величины для тонких пластинок. Энергия деформации существенно снижается только в тех случаях, когда новая фаза некогерентна с исходной решеткой в этом случае энергия деформации еще велика для сферических частиц, но для тонких пластинок снижается до нуля. Таким образом, энергия деформации сама по себе благоприятствует образованию некогерентных пластинчатых зародышей. Однако свободная энергия поверхности раздела двух решеток повышается при некогерентности последних на величину, приблизительно равную теплоте плавления моноатомного слоя, и это способствует образованию когерентных пластинчатых зародышей. Для зародышей одинаковых размеров влияние одной только свободной энергии поверхности раздела благоприятствует образованию сферических зародышей. Таким образом, у критического зародыша будет проявляться тенденция к когерентности и сферической форме при высоких пересыщениях, когда этот зародыш мал, и к некогерентности и более плоской форме при низких пересыщениях, когда он содержит большее число атомов. [c.241]

Соотношение (4) описывает поведение расплава, в к-ром первичные зародыши возникают исключительно в результате тепловых флуктуаций, а скорость образования зародышей определяется лишь темп-рой К. и не зависит от темп-ры расплава (т. наз. гомогенное образование зародышей). Однако в расплавах могут присутствовать гетерогенные образования — посторонние микровключения или нераспавшиеся агрегаты макромолекул. Особого внимания заслуживает гетерогенность, обусловленная упорядоченностью полимеров в аморфном состоянии и проявляющаяся во влиянии термич. предыстории расплава на кинетику его К. Такая собственная гетерогенность полимерных расплавов сохраняется при темп-рах, значительно превышающих темп-ру плавления. При наличии гетерогенности скорость образования первичных зародышей в значительной степени определяется скоростью адсорбции макромолекул на гетерогенных образованиях (т. наз. гетерогенное образование зародышей), и в этом случае в выражении (4) (АТ)- заменяется на (А7 )- . Однако притом и другом показателе степени кривая темн-рной зависимости скорости образования зародышей проходит через максимум при темп-ре, лежащей между темп-рами плавления и стеклования, при к-рых скорость образования зародышей равна нулю (рис. 1). Экспериментальное определение скорости гомогенного образования зародышей в расплавах полимеров представляет значительные трудности. Первые надежные результаты получены для полиэтилена, полиэтиленоксида и полипропилена с применением метода диспергирования расплава в жидких средах, позволяющего исключить влияние случайных неоднородностей. Этими опытами установлено, что, напр., капельки полиэтилена диаметром 2—9 мкм переохлаждаются значительно (А7 =55°), в то время как К- полиэтилена в блоке протекает практически мгно-вепно при значении А Г=25°. Менее надежные и неоднозначные результаты получаются обычно при определении скорости образования центров сферолитов с помощью поляризационного микроскопа. Анализ экспериментальных результатов проводится в соответствии с ур-ниями типа ур-ния (4) с учетом того, что при умеренных значениях АТ определяющую роль играет второй член ур-ния и потому в этой темп-рной области 1 I должен быть пропорционален АТ , где I равно 1 или 2 в зависимости гл. обр. от того, происходит ли го- [c.587]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология