Spinodal

редактировать
Фазовая диаграмма, отображающая спинодальные кривые, в пределах бинодальных кривых сосуществования и двух критических точек : верхней и нижней критической температуры раствора.

В термодинамике предел локальной устойчивости относительно малых флуктуаций четко определяется условием, что вторая производная свободной энергии Гиббса равна нулю. Геометрическое место этих точек (точка перегиба в пределах кривой G-x или G-c, свободная энергия Гиббса как функция состава) известно как кривая спинодали . Для составов внутри этой кривой бесконечно малые флуктуации состава и плотности приведут к разделению фаз посредством спинодального разложения. Вне кривой решение будет как минимум метастабильным по отношению к флуктуациям. Другими словами, вне спинодали некоторый осторожный процесс может привести к однофазной системе. Внутри него только процессы, далекие от термодинамического равновесия, такие как физическое осаждение из паровой фазы, позволят получать однофазные композиции. Локальные точки сосуществующих композиций, определяемые общей касательной конструкцией, известны как бинодальная кривая (сосуществования), которая обозначает равновесное состояние системы с минимальной энергией. Повышение температуры приводит к уменьшению разницы между энтропией смешения и энтальпией смешения, и, таким образом, сосуществующие составы становятся ближе. Бинодальная кривая образует основу для зазора смешиваемости на фазовой диаграмме. Свободная энергия смешения изменяется в зависимости от температуры и концентрации, а бинодаль и спинодаль встречаются при критической или постоянной температуре и составе.

Содержание

  • 1 Критерий
  • 2 Критическая точка
    • 2.1 Изотермическое равновесие жидкость-жидкость
  • 3 Ссылки

Критерий

Для бинарных растворов термодинамический критерий, определяющий спинодальную кривую, состоит в том, что вторая производная свободной энергии по плотности или некоторой переменной состава равна ноль.

Критическая точка

Экстремумы спинодали на графике зависимости температуры от состава совпадают с экстремумами бинодали и известны как критические точки.

Изотермическая жидкость-жидкость равновесия

В случае тройного изотермического равновесия жидкость-жидкость спинодальная кривая (полученная из матрицы Гессе) и соответствующая критическая точка могут использоваться для облегчения процесса корреляции экспериментальных данных.

Список литературы

  1. ^G. Астарита: Термодинамика: Расширенный учебник для инженеров-химиков (Springer 1990), главы 4, 8, 9, 12.
  2. ^Сандлер С. И., Химическая и инженерная термодинамика. 1999 John Wiley Sons, Inc., стр. 571.
  3. ^ Конингсвелд К., Стокмайер В. Х., Нис Э. Фазовые диаграммы полимеров: Учебник. 2001 Oxford, p 12.
  4. ^P.H. Mayrhofer et al. Прогресс в материаловедении 51 (2006) 1032-1114 doi : 10.1016 / j.pmatsci.2006.02.002
  5. ^Кан Р.В., Хаасен П. Металлургия. 4-е изд. Кембридж: Univ Press; 1996
  6. ^Сандлер С. И., Химическая и инженерная термодинамика. 1999 John Wiley Sons, Inc., стр. 557.
  7. ^ Конингсвельд К., Стокмайер В. Х., Нис Э., Фазовые диаграммы полимеров: Учебник. 2001 Oxford, стр 46-47.
  8. ^Marcilla, A.; Серрано, доктор медицины; Reyes-Labarta, J.A.; Олая, М. (2012). «Проверка условий критической точки жидкость-жидкость и их применение в тройных системах». Промышленные и инженерные химические исследования. 51 (13): 5098–5102. doi : 10.1021 / ie202793r.
  9. ^Marcilla, A.; Reyes-Labarta, J.A.; Серрано, доктор медицины; Олая, М. (2011). «Модели и алгоритмы GE для регрессии данных равновесия конденсированных фаз в тройных системах: ограничения и предложения». Открытый журнал термодинамики. 5 : 48–62. doi : 10.2174 / 1874396X01105010048.
  10. ^Графический интерфейс пользователя, (GUI) (2015-11-27). "Топологический анализ функции энергии Гиббса (данные о корреляции между жидкостью и жидкостью. Включая термодинамический обзор и анализ связующих линий / матрицы Гессе)". Университет Аликанте (Рейес-Лабарта и др., 2015-18). hdl : 10045/51725. Для цитирования журнала требуется |journal=()
Последняя правка сделана 2021-06-09 02:57:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте