Детальная информация

В настоящем учебном пособие рассматриваются процессы на поверхности фаз, которым не было уделено должного внимания в традиционных классических фундаментальных дисциплинах, таких как общая химия, физическая химия, электрохимия, коллоидной химия, а именно: вопросы адсорбции/десорбции, теоретические представления о двойном электрическом слое, вопросы катализа и работы поверхностно активных веществ и многое другое, что подробно обсуждалось в вышеперечисленных дисциплинах. В пособии обсуждаются дискуссионные вопросы о понятиях фазы и фазовых границ, представлен вывод правила фаз Гиббса, представлены теоретические основы методов описания кинетики таких физических поверхностных процессов, как сублимация, конденсация, возгонка и испарение, а также кинетики ионного обмена на границе раздела двух сред. Рассмотрены химические процессы, включая кинетику растворения твердой фазы с развитой поверхностью (как меняется кинетика растворения, если гомогенную систему превратить в гетерогенную). Наконец, рассмотрены методы феноменологического описания поведения систем, в которых одновременно протекает несколько разных по своей природе поверхностных процессов в гетерогенных материалах. Изложению материала предшествует сжатое рассмотрение основ статистической термодинамики, знание которой необходимо для понимания предмета.

• Оглавление
• 1. Введение
• 2. Основные положения статистической термодинамики
  • 2.1 Энтропия и температура
  • 2.2 Химический потенциал и давление
  • 2.3 Термодинамическое тождество
  • 2.4 Фактор Больцмана и фактор Гиббса
  • 2.5 Термодинамические функции (потенциалы)
  • 2.6 Плотность вероятности
  • 2.8 Резюме
• 3 Что такое фаза и фазовая граница
  • 3.1 Классические представления
  • 3.2 О классическом определении фазы
  • 3.3 Фазовые границы
  • 3.4 Правило фаз Гиббса
• 4 Физические процессы на поверхности
  • 4.1 Испарение и сублимация – процессы на границе фаз
  • 4.2 Кинетика процессов сублимации и испарения
    • 4.2.1 Используем распределение Максвелла
    • 4.2.2 Используем распределение Больцмана
• 5 Химические процессы (реакции) на поверхности
  • 5.1 Кинетика химической реакции в гомогенной системе
  • 5.2 Кинетика химической реакции в гетерогенной системе
    • 5.2.1 Формальная кинетика (форм-фактор)
    • 5.2.2 Константа скорости растворения
    • 5.2.3 Определение параметров процесса растворения
    • 5.2.4 Зачем исследовать кинетику растворения твердой фазы (стекол)?
• 6 Ионный обмен на границе раздела фаз
  • 6.1 Постановка задачи
  • 6.2 Кинетика ионного обмена на поверхности
    • 6.2.1 Константа равновесия ионного обмена
  • 6.3 Ионный обмен с диффузионными ограничениями
  • 6.4 Определение параметров ионного обмена на поверхности
• 7 Процессы на поверхностях в гетерогенных системах
  • 7.1 Экспериментальные факты
  • 7.2 Модель реактивной диффузии в стеклокерамике
    • 7.2.1 Качественное рассмотрение модели реактивной диффузии
    • 7.2.2 Строгое рассмотрение модели реактивной диффузии
• 8 Библиографический список