Универсальность синергетических законов. II. Поверхность раздела фаз

Abstract

Показано, что динамически равновесное состояние поверхностного межфазного слоя конечной толщины формируется расклинивающим давлением, изменяющейся структурой границы и протекающими на поверхности раздела фаз физико-химическими реакциями. Для систем малых размеров эти характеристики вызывают изменение условий фазового равновесия, определяющих скачки давления, температуры и химического потенциала частиц. Установлено, что учет конечной толщины межфазной границы приводит к изменению формулы Лапласа для расклинивающего давления в случае сферической границы. Нетривиальность скачков вышеперечисленных интенсивных характеристик приводит к изменению свойств систем малых размеров по сравнению с протяженными макроскопическими объектами.

Показано, що динамічно рівноважний стан поверхневого міжфазного шару кінцевої товщини формується розклинюючим тиском, структурою границі, що змінюється, і протікаючими на поверхні розділу фаз фізико-хімічними реакціями. Для систем малих розмірів ці характеристики викликають зміни умов фазової рівноваги, що визначають скачки тиску, температури й хімічного потенціалу часток. Облік кінцевої товщини міжфазної границі призводить до того, що розклинюючий тиск визначається формулою, відмінною від формули Лапласа для сферичної границі. Нетривіальність стрибків вищеперелічених екстенсивних характеристик призводить до зміни властивостей систем малих розмірів у порівнянні з протяжними макроскопічними об’єктами.

It has been shown that dynamically equilibrium state of a surface interphase layer of finite thickness is formed by splitter pressure, varying structure of the boundary and physical and chemical reactions taking place on the interface. In small-size systems, these characteristics cause modification of phase equilibrium terms that determine jumps of pressure, temperature, and chemical potential of the particles. It was established that account of the finite thickness of interphase boundary results in modification of Laplace formula for splitter pressure in the case of a spherical boundary. Nontriviality of the jumps of abovelisted intensive characteristics cause the change of properties of small-size systems compared to extensive macroscopic subjects.