Зарождение новой фазы гомогенное

С позиции кинетики важно еще одно обстоятельство. Известно, что зарождение новой фазы — всегда процесс относительно медленный. Поэтому реакции окисления воды или гидроксид-иона, сопровождающиеся образованием в растворе и выделением газообразного кислорода, протекают медленнее, чем полностью гомогенные реакции диспропорционирования. [c.263]

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]

Процессы, протекающие через образование в исходной системе зародышей новой фазы (фаз) и их последующий рост (по приводившейся выше классификации такие процессы относят к гетерогенным фазовым превращениям), характеризуются термодинамической невыгодностью малых флуктуаций интенсивных параметров системы (например, состава твердого раствора). Таким образом, протекание процесса требует большой флуктуации, приводящей к появлению в системе межфазных границ и, как следствие, к наличию энергетического барьера при зарождении новой фазы. В то же время в ряде случаев система оказывается неустойчивой по отношению к малым флуктуациям при этом фазовое превращение происходит во всем объеме исходной фазы, т.е. превращение относится к гомогенным. Примерами подобных процессов могут быть спинодальный распад твердого раствора и некоторые переходы порядок—беспорядок. Рассмотрим подробнее распад твердого раствора по спинодальному механизму. [c.196]

Рассмотрим теперь случай, когда в результате изменения давления и температуры происходит гомогенная конденсация в объеме. Обозначим через I скорость образования зародышей новой фазы (число капель, образующихся в единице объема в единицу времени). Объем зарождающихся капель принимается постоянным. Тогда в уравнении (16.13) в правой части появится член, характеризующий интенсивность зарождения жидкой фазы [c.403]

Таким образом, нуклеацию можно определить как зарождение новой фазы внутри исходной, а зародыши — как малые структурные элементы растущей фазы. Зародыши могут возникать однородно (гомогенно из-за статистических флуктуаций [c.237]

Вместе с тем следует подчеркнуть, что теория дислокаций, устранившая многие трудности в проблеме роста кристаллов, вообще не имеет отношения к вопросам зарождения новой фазы в гомогенной среде — пока не возник зародыш новой фазы нет места и дислокации. Поэтому относительно высокая скорость возникновения зародышей новой фазы — это одна из нерешенных проблем современной термодинамики. Для конденсированных фаз наиболее вероятное решение проблемы связано с учетом кооперативного характера процесса зарождения новой фазы. [c.224]

В заключение отметим, что все теории фазообразования, которые мы затронули выше, не учитывают отклонения свойств малых фаз от свойств больших масс вещества. Поскольку зарождение новой фазы определяется скоростью образования очень малых частиц, естественно допустить, что подобные отклонения должны оказывать влияние на этот процесс. Основываясь на упомянутой поправке к уравнению Гиббса—Томсона, Щербаков и его сотрудники (1958—1961 гг.) произвели термодинамический анализ скорости образования зародышей в гомогенной системе и показали, что уравнение Гиббса—Томсона с поправкой приводит к выводу [c.104]

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]

Процесс зарождения новой фазы вообще и гомогенной конденсации в частности представляет большой практический интерес, поэтому изучению этого процесса уделяется большое внимание. Результаты многочисленных теоретических и экспериментальных исследований отражены в периодической литературе, сборниках и книгах" . Среди сообщений имеются работы, отражающие различные подходы к решению задачи а также [c.30]

Процесс зарождения новой фазы вообще, и гомогенной конденсации в частности, представляет большой практический интерес, поэтому изучению этого процесса уделяется большое внимание. Результаты многочисленных теоретических и экспериментальных исследований отражены в литературе Среди сообщений [c.26]

Гомогенные реакции в твердых веществах редко встречаются, химические изменения, в которых участвуют твердые вещества, происходят обычно на их поверхности, а также у центра зарождения новой фазы, где комбинируются химическое превращение и рост кристалла [247]. Единственная, еще нерассмотренная разновидность гомогенных систем в катализе, —это системы, компоненты которых находятся в жидком состоянии или в растворе (табл. 58 — 64). Предложено [421] классифицировать гомогенный катализ на непосредственный или химический и косвенный или катализ с участием среды. Участие катализатора в процессе не отображается стехиометрическим уравнением, и его влияние зависит от образования промежзт очных молекулярных комплексов, между тем как каталитически действующая среда влияет на скорость реакции, нарушая условия, от которых зависит данная реакция, такие, например, как образование комплексов или их диссоциация. Характер среды или растворителя, — это фактор, влияющий на условия каталитической реакции. Предполагают, что действие прямого катализатора подчиняется закону химического действия масс, так как он реагирует химически, влияние среды — непрямых катализаторов, которые практически могут принимать участие всей массой, интерпретируется иначе. По предположению Розанова, относительное изменение константы скорости реакции пропорционально изменению концентрации каталитически действующей среды. Розанов, обобгцая понятие влияния растворителя, выразил его математически уравнением [c.194]

Различают гомогенную и гетерогенную электрохим. нукле-ацию, т. е. зарождение кристаллов новой фазы. Первая имеет место, напр., при восстановлении ионов в объеме р-ра с образованием коллоидных частиц, вторая - при восстановлении ионов,на пов-сти электрода. Зарождению кристаллов на пов-сти электрода может предшествовать образование слоев адсорбир. атомов (адатомов) осаждаемого в-ва, чаще всего металла. Возникновение моноатомных (иноща двух- и трехатомных) слоев происходит при электродных потенциалах, на неск. десятков мВ положительнее равновесного. Степень заполнения пов-сти адсорбир. аТомами влияет на скорость зарождения кристаллов нойой фазы (число зародышей в единице объема, образующихся за единицу времени). [c.430]

Величина работы образования новой фазы зависит от механизма и условий протекания процесса. Обычно различают два механизма гомогенный (спонтанный), когда зарождение новой фазы происходит в объеме старой, и гетерогенный, когда этот процесс имеет место па границе фаз. [c.321]

В отличив от описанного гомогенного зарождения, т. е. самопроизвольного образования зародыша кристаллизации внутри метастабильной фазы, при гетерогенном зарождении зародыши образуются на частицах другой фазы — пылинках, частицах примеси или на стенках сосуда, на инородных предметах, в частности, на введенных в расплав или раствор кристалликах, от которых начинается рост нового кристалла, — так называемых затравках. В промышленных методах кристаллизации чаще используют именно гетерогенное зарождение, применяя затравки из выращенного вещества или из изоморфных ему веществ. Употребляя за- [c.359]

Термодинамические условия зарождения фазовой границы. Процессы кристаллизации представляют собой фазовые переходы, сопровождающиеся увеличением степени упорядоченности. Эти процессы подразделяются на 2 типа газ—кристалл, жидкость (стекло)— кристалл. В термодинамическом отношении данные фазовые равновесия описываются однотипно. В предкристаллизационный период в жидкости образуются ассоциаты в пределах ближнего порядка, которые, однако, не могут стать зародышем новой фазы из-за термодинамической нестабильности. Эта нестабильность —следствие их большой поверхностной энергии. Возникающие таким образом гомогенные флуктуации не способны к самостоятельному существованию в расплаве, и время их релаксации зависит от многих факторов вязкости, теплопроводности, теплоемкости и т. п. По мере снижения темпера- [c.56]

ЗАРОЖДЕНИЕ новой ФАЗЫ (зародышеобразование, нуклеация), процесс флуктуационного образования жизнеспособных центров выделения новой фазы при фазовых переходах первого рода Различают 3 н ф гомогенное (в объеме материнской фазы) и гетерогенное (на постороиинх частицах, пов-стях сосудов и др ) Закономерности 3 н ф и послед роста зародышей при кристалтизации, конденсации пара, кипении и расслаивании р-ров определяют строение образующихся дисперсных систем и должны учитываться при анализе условий протекания этих процессов в природе и технике [c.162]

Таким образом, если конструкция дросселя такова, что р,. Г,, р2 и Т2 удовлетворяют неравенству (16.109), то в потоке не происходит гомогенного зарождения жидкой фазы. При таком условии конденсация может происходить лишь при наличии ядер конденсации, например, уже сформировавшихся капель конденсата в потоке перед дросселем. Если параметры дросселя таковы, что р,. Г,, Р2 и Т2 удовлетворяют неравенству 5 > то в потоке в дросселе, а возможно, и за ним происходит образование новой фазы, интенсивность которого зависит от степени пересыщения смеси. [c.417]

Первый акт образования новой фазы — появление зародышей, являющихся минимальным скоплением новой фазы и находящихся в равновесии со средой. Известны два механизма образования зародышей а) гомогенный, при котором новая фаза зарождается в однородной старой фазе б) гетерогенный, при котором зарождение происходит в местах неоднородностей фазы. Примесями, служащими центрами конденсации по гетерогенному механизму, могут быть отдельные пылинки или заряженные частицы. [c.18]

Как реакцию образования первичного осадка в гомогенной среде, так и вторичные гетерогенные химические взаимодействия в системах осадок — маточный раствор следует считать топохими-ческими реакциями, подчиняющимися кинетике топохимических процессов. Однако образование первичного осадка за счет обменного взаимодействия в растворе следует рассматривать лишь как предельный случай топохимических реакций. Кинетику хемостарения осадка при этом следует рассматривать как кинетику вторичного зарождения и роста новой фазы, осложненную особыми свойствами гетерогенной системы осадок—раствор. На кинетику хемостарения, в отличие от обычных топохимических реакций, существенное влияние оказывает несовершенство кристаллической решетки первичного осадка и наличие в ней большого количества дефектов в начальные моменты взаимодействия. Вследствие этого гетерогенные процессы обмена идут со скоростями, уменьшающими от начала к концу процесса. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология