jlnmkT '

где m — масса молекулы. Следовательно, в этом случае частота образования зародышей новой фазы может быть оценена как

л/2пткТ { кТ )

Для частиц радиусом -10 нм при давлении, отвечающем давлению паров воды при комнатной температуре 20 мм рт. ст., т. е. 3 • 103 Н/м2, и массе молекул воды ~ 3 • 10~2 г, такие оценки приводят к tc ~ 10"10 с; при AZo « 6 • 1023 молекул в кубическом метре /0 ~ 1034 м~3- с"1. Заметим, что подобная оценка дает значение предэкс-поненциального множителя, несколько завышенное по сравнению с более точным теоретическим рассмотрением.

При фазовых превращениях в конденсированных фазах зародыш контактирует с большим числом молекул исходной метастабильной фазы. Время жизни критического зародыша определяется в этом случае числом молекул на его поверхности SJb1 (Ь — межмолекулярное расстояние), частотой их колебаний vM и энергетическим барьером «пристраивания» новой молекулы к поверхности зародыша U. Частота тепловых колебаний молекул может быть приближенно оценена из соотношения vM = kT/h, где h — постоянная Планка. Это позволяет записать предэкспоненциальный множитель Jo в виде

SckT ( U \

при U= 0 оценка J0 дает значение ~1045 м"3 • с"1.

Энергетический барьер U «пристраивания молекул» к поверхности зародыша имеет важное значение при затвердевании силикатных расплавов и органических жидкостей, особенно высокомолекулярных веществ. В этом случае Uсоответствует по смыслу энергии активации диффузии молекулы или ее отдельных сегментов из объема жидкой фазы к поверхности зародыша. Резкое уменьшение скорости диффузии, связанное с ростом вязкости подобных жидкостей при понижении температуры, приводит к тому, что зависимость частоты возникновения зародышей новой фазы от температуры имеет максимум при некотором переохлаждении AjP* (рис. VI-27). При быстром охлаждении таких жидкостей до температур, значительно меньше

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию