Основы термодинамики нуклеации на растворимых ядрах. Щекин А.К - 39 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

39
Пусть ν
n
есть число молекул или ионов в нерастворившемся
сферическом остатке ядра в капле, ипусть
R
n
радиус этого остатка.
Имеем
′= νπ
nnn
Rv43
3
. (10.1)
Соответственно число
ν
молекул конденсата в капле может быть
представлено как
νπ
α
=−43
33
RR v
n
ej
. (10.2)
Из-за малой растворимости ядра раствор вещества ядра является, как и
ранее, разбавленным, и поэтому можем считать величину
v
α
, поверх-
ностное натяжение, а также и параметры расклинивающего давления в
образующейся вокруг ядра жидкой пленке такими же, как для чистого
конденсата.
Ввиду (9.6), (10.1) и (10.2) относительная концентрация раствора
в капле может быть записана как
xvvR R R R
nn n n
=−
α
ch
ejej
3333
. (10.3)
В предыдущем параграфе было показано, чтопокрайнеймерепри
выяснении того, когда конденсация начинает протекать безбарьерно
при неполном растворении ядра, концентрацию раствора в капле
можно считать одинаковой с равновесной концентрацией у поверхно-
сти остатка ядра. Записывая формулу ОствальдаФрейндлиха (9.2) для
остатка ядра и учитывая (10.3), получаем
RR RR vvx vRkT
nn n n nnnB
3333
2
=
ejej
ch c h
α
γexp . (10.4)
Это соотношение устанавливает связь радиуса
R
n
остатка ядра с ра-
диусом
R капли. Величину R удобно в дальнейшем взять вместо
ν
за переменную описания капли.
На начальной стадии растворения ядра химический потенциал
конденсата в капле слагается из трех вкладов: вклада капиллярного
давления, вклада осмотического давления и вклада расклинивающего
давления
Π . При разбавленности раствора в капле запишем анало-
гично (1.2)
bxvRkTvkT
RBB
=− + 2γ
αα
Π . (10.5)