Основы термодинамики нуклеации на растворимых ядрах. Щекин А.К - 34 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

34
На химический потенциал конденсата b
ν
вкаплевлияеттеперь
осмотическое давление, которое обусловлено суммой концентраций
одиночных молекул и мицелл. Соответственно вместо (3.1) сучетом
(8.2) имеем
ba xx
cmc cmc Mν
ν=−
23
13
ch
. (8.5)
Подставляя (8.4) в (8.5), находим
ba sn n xn
cmc cmc M n M cmc Mν
ννν=+
F
H
G
I
K
J
−−
−−
2
3
3
2
1
113 11 1
ej
. (8.6)
Заметим теперь, что характер зависимости выражения в (8.6) от пере-
менной
ν
аналогичен зависимости выражения (1.2) для химического
потенциала конденсата при нуклеации на полностью растворимых
поверхностно-инактивных ядрах. Развитый в §1подход позволяет
поэтому легко учесть влияние присутствия неионных мицелл в капле
на максимум химического потенциала конденсата. Следует лишь в
(1.4) и (1.5) заменить параметр
ν
n
на ν
nM
n
1
и заменить a на
asn
cmc cmc M
+
32
1
ch
. В выражение (1.5) следует еще добавить слагаемое
−−
xn
cmc M
1
1
ej
.
Учитывая сказанное, имеем в итоге
νν
0
32
92 3=+
nMcmc cmc
na s
ch
, (8.7)
bnasnxn
Mcmc cmc Mn cmc Mν
ν
c
h
c
h
ej
max
=+
22 3 27 1
32
12 1
. (8.8)
Подставляя (8.7) в (8.4), получим
xnnasasnxn
M M n M cmc cmc cmc cmc M cmc M0
12 12
11
227 2 3 3=+
−−
c
h
c
h
c
h
ej
ν , (8.9)
что определяет концентрацию
x
M 0
мицелл в растворе внутри капли,
обладающей максимумом химического потенциала конденсата.
Как ясно из (8.1) полная концентрация растворенного вещества
ядра при максимуме химического потенциала конденсата в растворе
больше, чем
x
cmc
, т.е. раствор в капле является мицеллярным, если
x
M 0
0> . Ввиду (8.9) это выполнено при