Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Глаголев С.П. -> "Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение" -> 5

Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение - Глаголев С.П.

Глаголев С.П. Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение. Под редакцией проф. Н.Н. Яроцкого — Л.-М.: ОНГИ, 1934. — 216 c.
Скачать (прямая ссылка): kvartz-steklo.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 99 >> Следующая

КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ СТЕКЛООБРАЗНОГО СОСТОЯНИЯ
Теория агрегатных состояний вещества, которую мы только что вкратце рассмотрели на примере взаимных превращений жидкости и твердого тела, оказалась весьма плодотворной для объяснения явлений, связанных со свойствами твердых, жидких и газообразных тел и с их взаимными превращениями. Довольно успешно, по крайней мере при поверхностном рассмотрении, теория обходит те затруднения, которые мы подчеркнули в самом начале и которые обязаны своим происхождением существованию тел, занимающих по своим свойствам как бы промежуточное положение между твердым веществом и жидкостью. Для анализа того, что здесь происходит, нам необходимо более детально вникнуть во внутреннюю сущность процесса перехода из жидкого состояния в твердое, т. е. процесса кристаллизации.
С уменьшением температуры жидкости, т. е. с уменьшением теплового движения ее частиц, все большую и большую роль начинают играть силы сцепления между ними. Подчиняясь взаимному притяжению, частицы жидкости начинают собираться в правильно расположенные в пространстве группы, так называемые центры кристаллизации. Сначала эти группы еще недостаточно устойчивы. Под влиянием беспорядочного теплового движения они разрушаются и создаются вновь, но при дальнейшем охлаждении и дальнейшем уменьшении кинетической энергии частиц, а следовательно и разрушительного действия их ударов, количество центров кристаллизации увеличивается, и вокруг каждого центра постепенно группируется все больше и больше ^молекул, образующих правильную кристаллическую решетку. ^Процесс кристаллизации, который идет с выделением тепла за счет ^уменьшения потенциальной энергии, совершается до тех пор, пока (вся жидкость не превратится в кристаллическое твердое тело.
При изучении вопроса о скорости перехода из жидкого состояния в кристаллическое следует различать два понятия: 1) способность вещества к самопроизвольной кристаллизации («сила самопроизвольной кристаллизации» — поТаттапп), которая выражается в большей или меньшей интенсивности образования центров кристаллизации, и 2) скорость кристаллизации, характеризующая интенсивность образования кристаллов (роста крис-
п
І /0 1 /
1 / с/
А\

г'/ / •
Л— 1 1
таллов) около_ уже существующего центра. Обе эти величины весьма сильно зависят от температуры. Таким образом и скорость перехода вещества из жидкого состояния в твердое также зависит от того, до какой температуры жидкость охлаждена.
Поскольку процессы образования центров кристаллизации и дальнейший рост кристаллов не совершаются мгновенно, но требуют для своего окончания некоторого конечного (в отдельных случаях'довольно-большого) промежутка времени, температура, в общем случае, за все время кристаллизации не остается постоянной, как мы это предполагали выше, но убывает, причем величина этого убывания зависит от того, какая 'часть отнимаемого от тела тепла успевает компенсироваться энергией, выделяемой в процессе кристаллизации. Постоянство-температуры будет сохранено лишь в том частном случае (и именно-этот случай мы имели в виду, когда рассматривали кривую на рис. 1), когда кристаллизация идет настолько быстро, что отнимаемое от жидкости в процессе охлаждения тепло успевает компенсироваться за
счет внутренних энергетических ресурсов. Во всех остальных случаях температура будет меняться, и кристаллизации соответствует уже не одна определенная температура (температура кристаллизации), но некоторая температурная область.
Переход из жидкого состояния в твердое теперь не будет уже характеризоваться кривой рис. 1, но кривой несколько-отличного вида, изображенной на рис. 2. Здесь попрежнему по оси абсцисс отложена абсолютная температура, а по оси ординат — внутренняя энергия вещества. Отрезок АВ характеризует твердое тело (кристалл), отрезок СО — жидкость, вдоль же отрезка ВС мы имеем одновременное существование и жидкости и кристалла. Из кривой видно, что после начала кристаллизации (точка С) жидкость продолжает охлаждаться и достигает температуры меньшей, чем температура плавления Т8. Таким образом создается представление о переохлажденной жидкости как некоторой весьма неустойчивой форме существования вещества, сопровождающей процесс перехода от жидкости к кристаллу.
Из всего сказанного легко видеть, что явление переохлаждения весьма тесно связано с процессами образования центров кристаллизации и роста кристаллов. Ббльшая или меньшая скорость этих процессов дает ту или' иную вероятность для образования переохлажденной жидкости; не меньшее значение имеет и зависимость этих скоростей от температуры. Предположим например, что способность вещества к самопроизвольной кристаллизации мала при температуре плавления и увеличивается лишь при значительном переохлаждении жидкости. Это значит, что при температуре Т8 мы имеем все основания ожидать образования весьма малого количества центров кристаллизации, т. е. практически полного ее отсутствия. В этом случае жидкость можно охладить значительно ниже температуры плавления, без начала заметного перехода в твердое состояние. Наконец, когда будет достигнуто достаточное переохлаждение и центры кристаллизации начнут образовываться с надлежащей скоростью, жидкость в более или менее корот-12
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 < 5 > 6 7 8 9 10 11 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed