均相成核理论

2021-11-01 13:44:17 浏览:1863

定义

均相成核是指处于无定形的高分子由于热涨落而形成晶核的过程。当溶解在单一均相体系中的组分能够聚集在一起形成稳定的第二相(如气体分子聚集成气泡)时,称为均相成核。

与之相对的是异相成核,异相成核是指高分子被吸附在固体杂质表面或溶体中存在的未破坏的晶种表面而形成晶核的过程。若体系中包含两相不相溶介质,而稳定的组分在两相不相溶介质的界面上产生(如气泡在固液界面上形成)时,称为异相成核[1]

在结晶领域,一般的说均相成核相对难度大一些,因为结晶或者成核总是在原有的相中生成另外新的一相,新相的生成总是困难的(这个相指的是一种状态,比如氯化钠溶液是一相,但是如果氯化钠溶液中有氯化钠晶体析出,就变成了两相:溶液和固体分别是一相)。举一个结冰的例子:一盆普通的水,在低于0℃以后,会沿着盆壁先形成冰碴,然后向中间扩展再形成整个的冰面;另外,我们观察“过冷”现象——在一盆比较干净的水里面,温度降低到0℃以下也没有形成冰,再过一会儿忽然整个水面都结成整个的冰面。这个后面的过冷就是因为在水的液相形成冰的固相过程中,因为晶核较少,难于结晶。但是当体系的吉布斯自由能G降低到一定程度后,形成了非常少量的固相冰,在这个固相的基础上整个冰面在瞬间就形成了。举这个例子是为了说明两点:1、新相的生成总是困难的;2、有晶种(异相或非均相)存在时,结晶比较容易。另外,按照晶体生长的理论,晶体生长越慢,晶体的完美程度越高(晶格中的晶格缺陷越少)。(吉布斯自由能(Gibbs free energy)在化学热力学中为判断过程进行的方向而引入的热力学函数。又称自由焓、吉布斯自由能或自由能。自由能指的是在某一个热力学过程中,系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分[2,3]。)

参考文献

[1] http://blog.sina.com.cn/scinature
[2] https://baike.baidu.com/item/吉布斯自由能/327614
[3] http://muchong.com/html/201401/6870310.html

成像基本概念

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