Выпуски

 / 

2006

 / 

Июль

  

Методические заметки


Метастабильные фазы, фазовые превращения и фазовые диаграммы в физике и химии


Институт физики высоких давлений РАН им. Л.Ф. Верещагина, Троицк, Москва, Российская Федерация

Обсуждается специфика понятий «фаза» и «фазовый переход» для стабильных и метастабильных состояний вещества. Объектами физики конденсированных сред являются, главным образом, равновесные состояния веществ, а метастабильные фазы рассматриваются как исключения, в то время как органические вещества, исследуемые в химии, в подавляющем большинстве случаев метастабильны. Подчеркивается, что многие простые молекулярные соединения на основе легких элементов, включая большинство углеводородов; оксиды, гидриды и карбиды азота; окись углерода (СО), спирты, глицерин, при нормальном давлении также являются метастабильными веществами, т.е. не соответствуют минимуму свободной энергии Гиббса для данного состава. При умеренных температурах и давлениях фазовые превращения для данных метастабильных фаз во всем экспериментально доступном диапазоне времен являются обратимыми с выполнением законов равновесной термодинамики. При достаточно высоких давлениях (> 1-10 ГПа) большинство метастабильных молекулярных фаз необратимо превращаются в более выгодные по энергии полимеризованные фазы как стабильные, так и метастабильные. Эти превращения не соответствуют равенству свободных энергий Гиббса между фазами до и после перехода, т.е. не являются фазовыми переходами 1-го рода в «классическом» понимании. Полученные полимерные фазы при нормальном давлении могут существовать при температурах выше температуры плавления исходной метастабилъной молекулярной фазы. Яркими примерами таких полимеров являются полиэтилен и полимеризованная модификация СО. При дальнейшем росте давления до 20-50 ГПа вклад PV в свободную энергию Гиббса приводит к образованию стабильных атомарных фаз с высокой плотностью. Многие из промежуточных по энергии полимерных фаз, по-видимому, можно синтезировать методами «классической» химии при нормальном давлении.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
PACS: 05.70.Fh, 05.70.Lh, 64.60.−i (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0176.200607d.0745
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2006/7/d/
Цитата: Бражкин В В "Метастабильные фазы, фазовые превращения и фазовые диаграммы в физике и химии" УФН 176 745–750 (2006)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Brazhkin V V “Metastable phases, phase transformations, and phase diagrams in physics and chemistryPhys. Usp. 49 719–724 (2006); DOI: 10.1070/PU2006v049n07ABEH006013

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение