Переохлаждение и кристаллизация влаги


Движение молекул и ионов жидкости представляет собой сочетание колебательного и вращательного движения их около некоторых условных центров и одновременно хаотическое трансляционное перемещение этих центров. Понижение температуры жидкости приводит к замедлению движения частиц, причем у одних жидкостей сокращается преимущественно энергия трансляционного перемещения центров колебательного и вращательного движения, у других - энергия колебательного и вращательного движения.

Жидкости первого рода с понижением температуры «сгущаются» и, в конечном счете, образуют твердую аморфную структуру. Подобные вещества рассматриваются как переохлажденные жидкости, несмотря на их большую хрупкость и отсутствие текучести. Типичным примером такого образования может служить затвердение стекол, не имеющих кристаллической структуры.

У жидкостей второго рода, к которым принадлежит вода, переход в твердое состояние происходит путем кристаллизации.

При отводе теплоты от жидкости температура ее понижается, при этом уменьшаются энергия и интенсивность движения частиц и увеличивается их взаимная ориентация. Кристаллизация воды возможна лишь в том случае, когда образуется некоторое количество правильно ориентированных частиц, которые затем служат центрами этого процесса. Образованию центров кристаллизации в определенной мере способствует наличие в жидкости посторонних примесей. При этом образование и рост кристаллов возможны только при условии, когда разбрасывающее действие теплового движения будет меньше энергии ориентации частиц.

Выделение теплоты кристаллизации - результат изменения общей внутренней энергии вещества вследствие сокращения движения молекул воды, а освободившаяся при этом энергия выделяется в виде теплоты фазового превращения, обычно называемой скрытой теплотой льдообразования. Обратная картина наблюдается при плавлении кристаллов льда.

При малой величине ориентирующих сил можно достигнуть температуры жидкости ниже криоскопической без образования кристаллов льда. Такое состояние, т.е. охлаждение раствора до температуры ниже точки замерзания, называется переохлаждением. Типичный график, показывающий температуру переохлаждения жидкости tпер.



<< В начало < Предыдущая 1  2  3  4  Следующая > В конец >>