< П< 3f/' 3(цст-цн)2

Выражение для может быть также представлено еще в двух формах. Если исключить величину |лст - Мн, используя соотношение (VL 13), имеем:

Жс = У3а£, (VI.15)

где £с — поверхность критического зародыша. Таким образом, работа образования критического зародыша равна одной трети от его поверхностной энергии; остальные две трети компенсируются работой перехода вещества дисперсной фазы в более стабильное состояние. Русановым было показано, что полученное Гиббсом выражение (VI. 15) для работы образования критического зародыша может быть положено в основу наиболее строгой формулировки термодинамики дисперсных систем, в частности учитывающей зависимость поверхностного натяжения от радиуса частицы.

Аналогично при исключении а из (VI. 14) получаем:

wc = 1A(McT- м-) vjvm (vi.16)

где V0 — объем критического зародыша. Выражение (VI. 16) будет использовано ниже при рассмотрении гетерогенного образования зародышей.

На рис. VI-20 изображена форма энергетического барьера при разных пересыщениях (щт - цн)- В отсутствие пересыщения (мст - цн = 0) зависимость Щг) имеет вид параболы Щг) = An?а (рис. VI-20), при этом гс -»оо и Wc -> оо. При внедрении в метастабильную область (Цст — Цн > 0) на кривой Щг) появляется максимум, т. е. W0 и гс имеют конечные значения, которые уменьшаются по мере роста пересыщения (мет - Mh)- Таким образом, работа образования критического зародыша W0 может рассматриваться как высота энергетического барьера, который необходимо преодолеть рдя дальнейшего самопроизвольного роста зародышей новой фазы.

В соответствии с уравнением (VI. 14) работа образования критического зародыша обратно пропорциональна квадрату пересыщения (Мст - Mh)2- Поэтому для самопроизвольного возникновения новой фазы в гомогенной системе необходимо заметное внедрение в метастабильную область. Наблюдающееся часто образование новой фазы при весьма малом пересыщении и даже в его отсутствие связано с наличием посторонних включений, определяющих протекание процесса по гетерогенному механизму (см. ниже).

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию