Методы получения дисперсных систем

Приращение энергии Гиббса

при образовании зародышей:

• Рис.1. Зависимость энергии Гиббса
• образования зародыша от его радиуса.

• На кривой ΔG=f(r) появляется максимум, соответствующий критической энергии Гиббса ΔGкр и критическому размеру зародыша rкр:

• Для критической энергии Гиббса:

• При образовании зародышей в гомогенной конденсации энергия Гиббса для критического состояния составляет 1/3 поверхностной энергии зародыша и 2/3 объемной составляющей.

• если r < rкр, ΔG > 0, зародыши самопроизвольно не растут, а растворяются;
• если r > rкр, ΔG < 0, идет самопроизвольный процесс роста зародышей.

• Зависимость ΔGкр от степени пересыщения γкр:

• Чем выше степень пересыщения γкр, тем ниже ΔGкр образования зародыша и тем меньше размеры образующихся зародышей, способных к дальнейшему росту.

• Чтобы снизить энергозатраты на образования зародыша необходимо:
• создать достаточно высокую степень пересыщения;
• уменьшить межфазное натяжение между зародышем и дисперсионной средой (создать ДЭС).

• Кинетические соотношения
• при гомогенной конденсации

• Образование новой фазы протекает через две последовательные стадии:
• образование зародышей (скорость v1);
• рост зародышей (скорость v2).
• Каждая из этих стадий включает два процесса:
• возникновение центров конденсации (скорость J1);
• доставка вещества к центрам конденсации (скорость J2).

• Скорость возникновения центров конденсации пропорциональна вероятности их зарождения:

• Скорость доставки вещества к центрам конденсации пропорциональна вероятности «выживания» возникших центров:

• где ΔG1 – энергия Гиббса образования зародыша; Еη – энергия активации вязкого течения (энергия перехода вещества на поверхность зародыша); А1 и А2 – константы.

•