Переконденсация или Оствальдовское созревание кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое переконденсация, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое переконденсация, оствальдовское созревание , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Коллоидная химия и химия дисперсных систем.

переконденсация или оствальдовское созревание — процесс конденсации пересыщенной фазы вещества, наблюдаемый в жидких золях или твердых коллоидных растворах на поздних временах развития, когда закончен этап нуклеации, а рост крупных зерен новой фазы (например, капель из пара) происходит за счет более мелких в условиях «подавления без поедания», то есть растворения капель без их слипания. Явление впервые описано Оствальдом. Переконденсация может проходить в двух режимах: под управлением поглощающей способности поверхности капель (теория Вагнера ), когда длина свободного пробега молекулы много больше радиуса сферического зерна, а в другом случае под управлением диффузии в паре (теория Лифшица-Слезова ). Последняя излагается в последней главе последнего тома известного курса теоретической физики Ландау, Лифшица, Питаевского . Когда данный феномен происходит в твердых микродисперсных растворах или осадках, употребляют термин Оствальдовская перекристаллизация.

Схема Оствальдовской переконденсации.

Вильгельм Фридрих Оствальд (нем. Wilhelm Friedrich Ostwald)

2 сентября 1853 - 4 апреля 1932

Режимы перекоденсации различаются характером роста радиуса капли, но оба определяются важной величиной теории нуклеации — критическим радиусом (если образовавшееся в результате флуктуаций зерно меньше критических на данный момент размеров, то оно растворяется, иначе продолжает расти по макроскопическим законам роста). На поздних временах, согласно рассматриваемой теории, используется асимптотическое выражение для критического радиуса:

.

Здесь — объем на одну молекулу жидкости, σ — коэффициент поверхностного натяжения, k — постоянная Больцмана, T — абсолютная температура, N(t) — среднее число молекул пара в единице объема (безразмерная концентрация), а — равновесная концентрация пара над плоской границей жидкой фазы, что соответствует большим размерам капель на больших временах их созревания и минимальной концентрации пара, при этом критический радиус растет до бесконечности, и те капли, что оказываются ниже критического порога, растворяются.

Так, для диффузионного режима уравнение роста радиуса капли имеет вид:

,

где D — коэффициент диффузии. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Для другого режима с точностью до коэффициентов в этом уравнении лишь отсутствует деление на радиус перед скобками.

Помимо выражения для критического радиуса и уравнения роста капли для замкнутого описания теории записываются еще два нижеследующих уравнения.

Уравнение баланса вещества (постоянства общего числа молекул вещества в виде пара и конденсированной жидкости):

,

где f(R,t) — функция распределения капель по размерам (радиусу), нормированная на общее число капель. Заметим, что интегральные пределы фактически простираются не от нуля до бесконечности, а от минимальной капли (условно трактуемой) до максимальной в текущий момент времени.

Уравнение неразрывности для функции распределения (ибо капли меняют свои размеры непрерывно по времени):

.

Применение в разных науках

Где встречается Оствальдовское созревание

Теоретические основы

• Укрупнение островков

Исследование, описанное в статье про переконденсация, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое переконденсация, оствальдовское созревание и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Коллоидная химия и химия дисперсных систем