Фізична природа часу релаксації водно-спиртових розчинів

Автор(и)

  • Yu. M. Stula Одеський нацiональний унiверситет iм. I.I. Мечникова

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe63.2.138

Ключові слова:

кiнетика встановлення рiвноваги, водно-спиртовий розчин, утворення зародкiв нової фази, дисипацiя зародкiв нової фази, коефiцiєнт самодифузiї молекул з поверхнi зародка

Анотація

Вивчено кiнетику встановлення рiвноваги водних розчинiв спиртiв. Запропоновано мо-
дель нерiвноважного стану водно-спиртового розчину, згiдно з якою повiльну релакса-
цiю розчину пов’язано з руйнуванням зародкiв нової фази. Процес руйнування описано
за допомогою лагранжевого формалiзму i теорiї нуклеацiї. Зроблено розрахунки коефiцi-
єнта самодифузiї молекул з поверхнi зародку за допомогою якого проведено оцiнку часу
руйнування зародкiв i часу їх життя в залежностi вiд розмiру. Встановлено зв’язок
мiж коефiцiєнтом дифузiї у просторi зародкiв i коефiцiєнтом молекулярної самодифузiї
з поверхнi зародкiв. Проведено порiвняння з наявними експериментальними даними.

Посилання

<ol><li>V.E. Chechko. Light scattering of aqueous glycerol solutions. Ukr. J. Phys. 46, 920 (2001) (in Ukrainian).
</li>
<li>V.E. Chechko, V.Ya. Gotsulskiy, V.G. Zaremba. On the nature of relaxation processes in dilute water-glycerol solutions, J. Mol. Liq. 105/2, 211 (2003).
<a href="https://doi.org/10.1016/S0167-7322(03)00055-2">https://doi.org/10.1016/S0167-7322(03)00055-2</a>
</li>
<li>F. Vuks, M.B. Vinnichenko. Refractometric studies of the structure of aqueous tertiary-butyl-alcohol solutions, Fiz. Zhidk. Sost. 14, 63 (1986) (in Russian).
</li>
<li>S. Banerjee, J. Furtado, B. Bagchi. Fluctuating microheterogeneity in water–tert-butyl alcohol mixtures and lambda-type divergence of the mean cluster size with phase transition-like multiple anomalies. J. Chem. Phys. 140, 194502 (2014).
<a href="https://doi.org/10.1063/1.4874637">https://doi.org/10.1063/1.4874637</a>
</li>
<li>D. Subramanian, M.A. Anisimov. Resolving the mystery of aqueous solutions of tertiary butyl alcohol. J. Phys. Chem. 115, 9179 (2011).
<a href="https://doi.org/10.1021/jp2041795">https://doi.org/10.1021/jp2041795</a>
</li>
<li>G.P. Roshchina. Research of fluctuations in non-aqueous electrolyte solutions by light scattering. Ukr. Fiz. Zh. 9, 512 (1964) (in Russian).
</li>
<li>V.E. Chechko, T.V. Lokotosh, N.P. Malomuzh, V.G. Zaremba, V.Ya. Gotsul'sky. Clusterization and anomalies of fluctuations in water-alcohol solutions of low concentrations. J. Phys. Stud. 7, 175 (2003).
</li>
<li>V.Ya. Gotsulskiy, V.E. Chechko, Yu.A. Melnik. The origin of light scattering by aqueous solutions of alcohols in vicinities of their singular points. Ukr. J. Phys. 60, 782 (2015) (in Ukrainian).
<a href="https://doi.org/10.15407/ujpe60.08.0782">https://doi.org/10.15407/ujpe60.08.0782</a>
</li>
<li>L.A.Bulavin,V.Ya.Gotsulskii,N.P.Malomuzh,V.E.Chechko. Relaxational and equilibrium properties of dilute aqueous alcohol solutions. Izv. Ross. Akad. Nauk Ser. Khim. 4, 851 (2016) (in Russian).
</li>
<li> F. Franks, D.J.G. Ives. The structural properties of alcohol water mixtures. Quater. Rev. Chem. Soc. 20, 1 (1966).
<a href="https://doi.org/10.1039/QR9662000001">https://doi.org/10.1039/QR9662000001</a>
</li>
<li> V.E. Chechko, V.Ya. Gotsulskii, M.P. Malomuzh. Characteristic features of the temperature and concentration dependences of the contraction of aqueous ethanol solutions. Zh. Fiz. Khim. 87, 10 (2013) (in Russian).
</li>
<li> M.S. Ghoraishi, J.E. Hawk, A. Phani, M.F. Khan, T. Thundatb. Clustering mechanism of ethanol-water mixtures investigated with photothermal microfluidic cantilever deflection spectroscopy. Sci. Rep. 6, 23966 (2016).
<a href="https://doi.org/10.1038/srep23966">https://doi.org/10.1038/srep23966</a>
</li>
<li> L.D. Landau, E.M. Lifshitz. Fluid Mechanics (Pergamon Press, 1993).
</li>
<li> J. Frenkel. Kinetic Theory of Liquids (Dover, 1955).
</li>
<li> M. Volmer, Kinetik der Phasenbuildung (Steinkopff, 1939).
</li>
<li> Ya.B. Zel'dovich. The theory of the interaction of an atom and a metal. Zh. ` Eksp. Teor. Fiz. 12, 525 (1942) (in Russian).
</li>
<li> R. Ghosh, B. Bagchi. Enhanced density fluctuations in water-ethanol mixtures at low ethanol concentrations: Temperature dependent studies. J. Phys. Chem. 120, 12568 (2016).
<a href="https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.6b06001">https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.6b06001</a>
</li>
<li> L.A. Bulavin, A.V. Chalyi, O.I. Bilous. Anomalous propagation and scattering of ultrasound in 2-propanol water solution near its singular point. J. Mol. Liq. 235, 24 (2017).
<a href="https://doi.org/10.1016/j.molliq.2017.01.040">https://doi.org/10.1016/j.molliq.2017.01.040</a>
</li>
<li> L.A. Bulavin, O.I. Belous, O.S. Svechnikova. Amomalous ultrasound attenuation near the critical point of n-pentanol-nitromethane solutions stratification. Ukr. J. Phys. 61, 375 (2016).
<a href="https://doi.org/10.15407/ujpe61.05.0375">https://doi.org/10.15407/ujpe61.05.0375</a></li></ol>

Опубліковано

2018-03-02

Як цитувати

Stula, Y. M. (2018). Фізична природа часу релаксації водно-спиртових розчинів. Український фізичний журнал, 63(2), 138. https://doi.org/10.15407/ujpe63.2.138

Номер

Розділ

Фізика рідин та рідинних систем, біофізика і медична фізика