Erish - Melting

Eritayotgan muz kublari sintez jarayonini tasvirlaydi.

Erish, yoki birlashma, natijada yuzaga keladigan jismoniy jarayon fazali o'tish a modda dan qattiq a suyuqlik. Bu qachon sodir bo'ladi ichki energiya qattiq moddasining ko'payishi odatda issiqlik yoki bosim, bu moddalarni ko'paytiradi harorat uchun erish nuqtasi. Erish nuqtasida, buyurtma berish ionlari yoki molekulalar qattiq holatda unchalik tartibsiz holatga keladi va qattiq eriydi suyuqlikka aylanish.

Eritilgan holatdagi moddalar odatda kamaygan yopishqoqlik harorat ko'tarilganda. Ushbu printsipga istisno element hisoblanadi oltingugurt, tufayli yopishqoqligi 160 ° C dan 180 ° C gacha ko'tariladi polimerizatsiya.[1]

Biroz organik birikmalar eritib yuboring mezofazalar, qattiq va suyuq o'rtasidagi qisman tartib holatlari.

Birinchi darajali fazali o'tish sifatida

Termodinamik nuqtai nazardan, erish nuqtasida o'zgarish Gibbs bepul energiya .G moddalarning nolga teng, lekin nolga teng bo'lmagan o'zgarishlar mavjud entalpiya (H) va entropiya (S) sifatida tanilgan termoyadroviy entalpiyasi (yoki yashirin issiqlik termoyadroviy) va termoyadroviy entropiyasi. Shuning uchun eritish a deb tasniflanadi birinchi darajali o'zgarishlar o'tish. Eritma suyuqlikning Gibbsdagi bo'sh energiyasi ushbu material uchun qattiq moddadan pastroq bo'lganda paydo bo'ladi.[2][3] Bu sodir bo'ladigan harorat atrof-muhit bosimiga bog'liq.

Past harorat geliy umumiy qoidadan ma'lum bo'lgan yagona istisno.[4] Geliy-3 0,3 K dan past haroratlarda termoyadroviyning salbiy entalpiyasiga ega. Geliy-4 0,8 K dan pastroq termoyadroviy entalpiyasiga ham ega, demak, tegishli doimiy bosimlarda issiqlik bo'lishi kerak olib tashlandi ularni eritish uchun ushbu moddalardan.[5]

Mezon

Erishning nazariy mezonlari orasida Lindemann[6] va Tug'ilgan[7] mezonlari eritish sharoitlarini tahlil qilish uchun asos sifatida eng ko'p ishlatiladigan mezondir. Lindemann mezonida eritish tebranish beqarorligi tufayli yuzaga keladi, deyilgan. kristallar atomlarning issiqlik tebranishlarining o'rtacha amplitudasi atomlararo masofalar bilan taqqoslaganda nisbatan yuqori bo'lganida eriydi, masalan. <yu2>1/2 > δLRs, qayerda yu atomning siljishi, Lindemann parametri δL ≈ 0,20 ... 0,25 va Rs atomlararo masofaning yarmini tashkil etadi.[8]:177 Lindemann erish mezonini eksperimental ma'lumotlar qo'llab-quvvatlaydi kristalli materiallar va uchun shisha-suyuqlik o'tishlari amorf materiallarda. Born mezonlari yo'qolib ketayotgan elastik siljish moduli tufayli yuzaga keladigan qat'iylik falokatiga asoslanadi, ya'ni kristal endi yukni mexanik ravishda ushlab turish uchun etarli qat'iylikka ega bo'lmaydi.[9]

Super sovutish

Standart sharoitlarda moddaning erish nuqtasi xarakterli xususiyatdir. Erish nuqtasi ko'pincha teng bo'ladi muzlash nuqtasi. Shu bilan birga, ehtiyotkorlik bilan yaratilgan sharoitlarda eritish yoki muzlash nuqtasidan yuqori sovutish yoki haddan tashqari issiqlik sodir bo'lishi mumkin. Suv juda toza shisha yuzasida tez-tez muzlashdan muzlash darajasidan bir necha daraja past soviydi. Toza suvning mayda emulsiyalari yadro hosil bo'lmasdan −38 Selsiygacha sovutilgan muz.[iqtibos kerak ] Nukleatsiya materialning xususiyatlarining o'zgarishi tufayli yuzaga keladi. Agar material harakatsiz bo'lsa, bu o'zgarishni tez-tez qo'zg'atadigan hech narsa yo'q (masalan, jismoniy tebranish) va super sovutish (yoki o'ta qizib ketish) mumkin. Termodinamik jihatdan o'ta sovigan suyuqlik kristall fazaga nisbatan metastabil holatidadir va u to'satdan kristallashishi mumkin.

Amorf qattiq moddalar (ko'zoynaklar)

Ko'zoynak amorf qattiq moddalar odatda eritilgan material o'zining shisha o'tish haroratidan pastgacha juda tez soviganida, oddiy kristalli panjaraning paydo bo'lishi uchun etarli vaqt bo'lmaganda tayyorlanadi. Qattiq moddalar o'zlarining molekulalari o'rtasida yuqori darajada bog'lanish bilan ajralib turadi va suyuqliklar ularning strukturaviy bloklari pastroq ulanish qobiliyatiga ega. Qattiq materialning erishi, shuningdek, zarralar orasidagi uzilgan ulanishlar orqali perkolatsiya deb qaralishi mumkin. bog'lovchi aloqalar.[10] Ushbu yondashuvda amorf materialning erishi buzilgan bog'lanishlar bilan perkolatsiya klasterini hosil qilganda sodir bo'ladi Tg bog'lanishlarning kvazi-muvozanatli termodinamik parametrlariga bog'liq, masalan. entalpiya bo'yicha (Hd) va entropiya (Sd) berilgan sharoitda ma'lum bir tizimda bog'lanishlarning hosil bo'lishi:[11]

qayerda fv perkolatsiya chegarasi va R universal gaz doimiysi. Garchi Hd va Sd haqiqiy muvozanat termodinamik parametrlari emas va eritmaning sovutish tezligiga bog'liq bo'lishi mumkin, ularni mavjud bo'lgan eksperimental ma'lumotlardan topish mumkin. amorf materiallarning yopishqoqligi.

Uning erish nuqtasidan pastroq bo'lsa ham, kristalli sirtlarda yarim suyuq plyonkalar kuzatilishi mumkin. Filmning qalinligi haroratga bog'liq. Ushbu effekt barcha kristalli materiallar uchun keng tarqalgan. Oldindan eritish, masalan, uning ta'sirini ko'rsatadi. muzlashi, qor parchalarining ko'payishi va don chegaralari interfeyslarini hisobga olgan holda, ehtimol muzliklar.

Tegishli tushunchalar

Yilda genetika, eritish DNK ikki zanjirli DNKni isitish yoki kimyoviy vositalardan foydalanish yo'li bilan ikkita bitta ipga ajratishni anglatadi, qarang. polimeraza zanjiri reaktsiyasi.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ Sofekun, Gabriel O.; Evoy, Erin; Lesage, Kevin L.; Chou, Nensi; Marriott, Robert A. (2018). "S-elementar oltingugurt reologiyasi g-o'tish davrida". Reologiya jurnali. Reologiya jamiyati. 62 (2): 469–476. Bibcode:2018JRheo..62..469S. doi:10.1122/1.5001523. ISSN  0148-6055.
  2. ^ Atkins, P. V. (Piter Uilyam), 1940 - muallif. (2017). Fizikaviy kimyo elementlari. ISBN  978-0-19-879670-1. OCLC  982685277.CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  3. ^ Pedersen, Ulf R.; Kostigliola, Lorenso; Beyli, Nikolas P.; Shreder, Tomas B.; Dyre, Jeppe C. (2016). "Muzlash va eritishning termodinamikasi". Tabiat aloqalari. 7 (1): 12386. Bibcode:2016 yil NatCo ... 712386P. doi:10.1038 / ncomms12386. ISSN  2041-1723. PMC  4992064. PMID  27530064.
  4. ^ Atkins, Piter; Jons, Loretta (2008), Kimyoviy printsiplar: tushuncha izlash (4th ed.), W. H. Freeman and Company, p. 236, ISBN  978-0-7167-7355-9
  5. ^ Ott, J. Bevan; Boerio-Goats, Juliana (2000), Kimyoviy termodinamika: ilg'or dasturlar, Academic Press, 92-93 betlar, ISBN  978-0-12-530985-1
  6. ^ Lindemann, F.A. (1910). "Über die Berechnung molekularer Eigenfrequenzen". Physikalische Zeitschrift (nemis tilida). 11 (14): 609–614.
  7. ^ Tug'ilgan, Maks (1939). "Kristallar va eritish termodinamikasi". Kimyoviy fizika jurnali. AIP nashriyoti. 7 (8): 591–603. Bibcode:1939 yil JChPh ... 7..591B. doi:10.1063/1.1750497. ISSN  0021-9606.
  8. ^ Styuart A. Rays (2008 yil 15 fevral). Kimyoviy fizikaning yutuqlari. John Wiley & Sons. ISBN  978-0-470-23807-3.
  9. ^ Robert V. Kan (2001) Materialshunoslik: Ichidan erish, Tabiat 413 (#6856)
  10. ^ Park, Sung Yong; Stroud, D. (2003 yil 11-iyun). "Erish nazariyasi va oltin / DNK nanokompozitlarining optik xususiyatlari". Jismoniy sharh B. Amerika jismoniy jamiyati (APS). 67 (21): 212202. arXiv:cond-mat / 0305230. Bibcode:2003PhRvB..67u2202P. doi:10.1103 / physrevb.67.212202. ISSN  0163-1829. S2CID  14718724.
  11. ^ Ojovan, Maykl I; Li, Uilyam (Bill) E (2010). "Tartibsiz oksidli tizimlarda ulanish va oynaga o'tish". Kristal bo'lmagan qattiq moddalar jurnali. Elsevier BV. 356 (44–49): 2534–2540. Bibcode:2010JNCS..356.2534O. doi:10.1016 / j.jnoncrysol.2010.05.012. ISSN  0022-3093.

Tashqi havolalar

  • Ning lug'at ta'rifi eritish Vikilug'atda
Faza o'tishlari materiya ()
AsosiyKimga
QattiqSuyuqGazPlazma
KimdanQattiqErishSublimatsiya
SuyuqMuzlashBug'lanish
GazCho'kmaKondensatsiyaIonlash
PlazmaRekombinatsiya