Основы термодинамики нуклеации на растворимых ядрах. Щекин А.К - 43 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

43
fsaaxas a
mn
=+12 9 2 27 3 1 22
1
12
1
32
1
12
11
32
ch ch c hch
ν . (11.1)
Если концентрация раствора
x больше, чем x
cmc
, то на кривой зави-
симости химического потенциала конденсата от размера капли возни-
кает дополнительный максимум, обеспечиваемый мицеллообразова-
нием. В случае разбавленного раствора неионных мицелл
ff
M
, где
f
M
определяется по (8.8) и (1.9) как
fanasan x na
M cmc M cmc M cmc M n
=+
32 272 1 2
32
1
32
12
c
h
c
h
ej
c
h
ν . (11.2)
Примем теперь во внимание самую раннюю стадию гетерогенного
образования капли, когда ядро конденсации еще не полностью раство-
рено в капле. Наиболее важная часть этой стадии связана с образова-
нием тонкой жидкой пленки раствора вокруг ядра, которое практиче-
ски сохраняет свой первоначальный размер. Благодаря расклиниваю-
щему давлению пленки химический потенциал конденсата приобрета-
ет внутри очень узкого диапазона размеров капель дополнительный
максимум. Соответствующая величина
f
D
может быть записана как
fa a xxn an
D cmc n n D cmc M M
=−+9227 122
16
32
12
32
νν
ch c h
di
ch
. (11.3)
Здесь
x
D
растворимость ПАВ и учтено (8.1) и (8.5).
Аналитический вид и подобие соотношений (11.1)–(11.3) обу-
словлены тем, что концентрация вещества ядра в растворе внутри кап-
ли не зависит от
ν
n
в ситуациях, описываемых этими соотношениями.
В частности, эта концентрация равна
x
1
при адсорбции почти всего
вещества ядра на поверхности капли. При мицеллообразовании в кап-
ле концентрация вещества ядра в растворе будет равна критической
концентрации мицеллообразования
x
cmc
. Наконец, при неполном рас-
творении ядра эта концентрация будет равна растворимости
x
D
.
Из (11.2) видим, что благодаря мицеллообразованию в конденси-
рующихся каплях существует область на оси
lg ν
n
, где пороговое зна-
чение химического потенциала пара может быть больше, чем оно бы-
ло бы в случае ядер того же размера из поверхностно-инактивного
вещества. Аналогичное утверждение верно и для стадии частичного
растворения в окрестности точки
ν
n
D
cmc M D M cmc
an x n x
ch c h c h
=+23 1
3
6
3
, (11.4)