ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конденсационное образование дисперсных систем. Термодинамика образования новой фазы из "Курс коллоидной химии" При дроблении и измельчении материалы разрушаются в первую очередь в местах прочностных дефектов (макро- и микротре-щнн). Поэтому по мере измельчения прочность частнц растет, что обычно используют для создания более прочных материалов. В то же время увеличение прочности материалов по мере их измельчения ведет к больному расходу энергии иа дальнейшее пх диспергирование. [c.97] Несмотря иа ип. рокое применение диспергациоиных методов, они пе могут быть использованы для получения дисперсных систем максимальной дисперсности—1 —100 нм. Такие системы могут быть иолучены только с помощью конденсационных методов. [c.98] Необходимость пересыщения для образования гетерогенной дисперсной системы из гомогенной следует и из того факта, что появление избыточной поверхностной энергии при конденсации должно быть предварительно скомпеисировано избытком энергии Гиббса системы, что и обеспечивается пересыщением. [c.99] При отсутствии инородных ядер конденсации степень пересыщения может достигать больших значений. Например, в высоких слоях атмосферы, где практически отсутствуют частицы ныли, вода в облаках может находиться в жидком состоянии ири температуре 20ч-—40°С. [c.99] Началу образования новой фазы — возникновеиню центров конденсации — соответствует определенная критическая степень пересыщения, зависящая как от природы веществ, так и от наличия ядер конденсации. При гомогенной конденсации происходит самопроизвольное образование зародыщей энергия иоверхности выступает в качестве потенциального барьера конденсации. Энергия Гиббса образования зародышей имеет три составляющих объемную, поверхностную н составляющую, обусловленную энергией упругой деформации при структурном изменении твердых тел. Длл жидких и газообразных фаз можно ограничиться двумя первыми составляющими энергии Гиббса образования зародышей. [c.99] Отрицательный знак второй производной означает, что функция АС = f(r) проходит через максимум. Эта зависимость представлена па рпс. 11.24. Из рнс. 11.24 следует, что энергия Гиббса, которая затрачивается на образование зародыша конденсации с критическим радиусом г р, имеет максимальное положительное значение. Максимум функции свидетельствует о неустойчивом равновеснп между двумя фазами в данной точке. [c.100] Количественные соотношения для гетерогенной конденсации получают подобным же образом. При этом используют представления о смачивании инородной поверхности ядер конденсации (вследствие громоздкости вывода этих соотношений, он здесь не приводится). Получаемые соотношения позволяют утверждать, что и при гетерогенной кон,п,енсации энергия Гиббса образования зародыша равна одной трети от иоверхностной энергии. Процессы адгезии и смачивания (взаимодействия между новой фазой и инородной поверхностью) снижают энергию образования зародышей, и чем сильнее адгезия и смачивание, тем меньше необходимое пересыщение для конденсацин. Работа гетерогенного зародыше образования из пересыщенного пара во столько раз меньше гомо генного, во сколько объем зародыша — капли на поверхности ядра кондеисации меньи1е объема сферы такой же кривизны. [c.102] Вернуться к основной статье