Новой фазы образование и смачиваемость

Посторонние тела (гетерогенность) могут ускорять конденсационное образование новой фазы не только как мелкие частицы, играющие роль конденсационных ядер. Как показал еще Фольмер [61, работа образования зародыша на полностью или частично смачиваемой межфазной поверхности меньше Л . Поскольку твердая подложка обычно имеет неоднородную поверхность, про- [c.103]

В гл. 4 описано образование новой фазы в объеме пересыщенных паров и на ядрах конденсации на ионах и на сферических смачиваемых твердых частицах. Последний случай можно рассматривать и как пример образования новой фазы на подложке. [c.270]

Следовательно, Ak и Ak обратно пропорциональны квадрату логарифма пересыщения, т. е. Ak плавно убывает с ростом пересыщения, как и Ak , но несколько медленнее для смачивающей капли, чем для сферического зародыша. Так как Ak всегда меньше, чем Ak , образование новой фазы на подложке должно облегчаться, причем тем быстрее и легче, чем выше смачиваемость, т. е. чем меньше 0о . [c.271]

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]

Свободная поверхностная энергия —важная термодинамическая характеристика, величина которой определяет протекание многих процессов. Вероятность образования зародышей новой фазы при фазовых переходах (гл. 8) в химических реакциях (гл. 9) и росте кристаллов (гл. 11) определяется тем, могут ли зародыши увеличиться до критических размеров, а росту зародышей главным образом препятствует общее увеличение свободной энергии за счет поверхностной энергии зародышей. Поверхностная энергия также является определяющим параметром во всех процессах и явлениях, связанных со смачиванием, таких, как адгезия, флотация, действие моющих средств и т. д. Краевой угол смачивания и смачиваемость твердого тела характеризуются широко известными термодинамическими уравнениями, включающими поверхностные энергии и энергию поверхности раздела твердой и жидкой фаз. Так, самопроизвольное растекание жидкости по поверхности твердого тела обусловлено уменьшением свободной энергии оно происходит тогда, когда величина поверхностной энергии твердого тела превышает сумму поверхностной энергии жидкости и энергии поверхности раздела между твердым телом и жидкостью. [c.181]

По характеру образования жидкой фазы на твердой поверхности охлаждения различают три вида конденсации пара пленочную, капельную и смешанную. Пленочная конденсация имеет место на поверхностях, хорошо смачиваемых конденсатом данного вещества, а также на слабо смачиваемых поверхностях при интенсивной конденсации. При пленочной конденсации жидкость сразу же растекается по всей поверхности и образует сплошную пленку, которая под действием сил тяжести и трения со стороны движущегося пара непрерывно стекает с поверхности и все время пополняется новыми порциями конденсата. Условия смачиваемости поверхности жидкостью определяются соотношением сил поверхностного натяжения на краях капли, как показано на рис. 4.2. Если Ог-ж означает силу поверхностного натяжения на границе между жидкостью и ее паром, а сгт-ж и аг-т — силы поверхностного натяжения на границах между твердой стенкой и жидкостью или паром, то условие равновесия указанных сил выражается соотношением [c.118]

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]

С К. я. связаны образование новой фазы в первоначально относительно неустойчивой (метастабнльной) среде, конденсация паров, кипение жидкостей, кристаллизация и др. При этом К. я. определяют возникновение высоких пересыщений пара без образования капелек жидкости, перегрева жидкости выше точки кипения, переохлаждения расплавов или пересыщения растворов без выделения кристалликов. С этим связаны повышенное давление насыщенного пара или повышенная растворимость искривленных поверхностей — малых капелек или кристалликов, и, наоборот, пониженное давление пара в маленьких пузырьках внутри жидкости. Эти явления вызваны капиллярным давлением и играют важную роль в технике, а также при образовании атмосферных осадков. К. я. обусловливают и капиллярную конденсацию, т. е. конденсацию паров в узких порах пористых тел (сорбентов), смачиваемых данной жидкостью, при давлениях пара 1[иже насыщения. Явления смачивания и флотации (прилипания малых тяжелых частиц к пузырькам азов в жидкой среде вследствие неполного смачивания) — К. я., имеющие важное нрактич. значение. [c.207]

Особенностями таких систем являются 1) многообразие динамических структур и переменность спонтанно возникающих образований (пузырей, капель, пленок, струй) в пространстве и времени 2) волновые эффекты на границах раздела фаз и в собственно смеси как целом, связанные с проявлением поверхностного натяжения и существенной зависимостью прохождения сигнала и его деформаций от концентрации компонентов и структуры их элементов 3) зависимость от термогидродинамики первичных актов зарождения новой фазы и распределения центров ее генерации на границах и внутри потока 4) возможность возникновения состояний, существенно метаста бильных в термодинамическом смысле 5) усложнение механизмов турбулентного переноса, связанное с особенностями течения в элементах каждой из фаз и межфазной турбулентностью 6) возможность квазитурбулентных состояний ламинарного несущего потока вследствие осцилляций дисперсных элементов другой фазы 7) существование различных комбинаций режимов течения фаз (компонентов) потока (ламинарно-ламинарный, ламинарно-тур- булентный, турбулентно-ламинарный ламинарно-дисперсный, турбулентно-дисперсный) 8) зависимость от смачиваемости ограждающих конструкций жидкой фазой. [c.192]