Неоствальдовское Поведение Дисперсных Систем В Процессах Испарения И Кристаллизации Капель Водно-Органических Растворов

Abstract

In this paper, experiments with water-based solutions of some organic compounds, which demonstrate non-Ostwald behavior have been described. Small-volume droplets demonstrate higher stability during evaporation and crystallization in comparison with larger ones, such an effect has been previously described only for water-based solutions of inorganic salts. It has been shown that non-Ostwald behavior has the same thermodynamic nature with Ostwald ripening and could occur in dispersed systems of a complicated chemical composition. Peculiar realization of such phenomena driven by surface activity of organic compounds in water solutions has also been described. The studied regularities could be used to obtain solutions of organic and bioorganic substances with concentrations significantly higher than their solubility limits under normal conditions as well as to reproduce narrow size distributions of droplets in various spray technologies.

О Распределении По Размерам Дисперсных Частиц Фрактальной Формы

“…Для микро-и наночастиц многокомпонентного состава подобные особенности проявляются в зависимости характеристических температур фазовых превращений (ликвидуса и солидуса [6,11,12], верхней критической температуры растворения [13,14]), а также числа и равновесного состава сосуществующих фаз [6,[11][12][13][14], объема частицы и геометрической конфигурации всех межфазных границ. Эти эффекты (наряду с рядом характерных для фазовых переходов в микро-и наноразмерных системах динамических особенностей [15]) зафиксированы экспериментально [16,17] и могут быть смоделированы в рамках термодинамического [6,[11][12][13][14][15] и молекулярно-динамического подходов [18]. Форма межфазных границ может быть охарактеризована с использованием различных безразмерных параметров (например, отношения площади поверхности фазы и площади поверхности сферы равного объема [13], а также ряда других [11,14,19]), включая фрактальную размерность [6,13].…”

Особенности Влияния Исходного Состава Органических Расслаивающихся Смесей В Микроразмерных Порах На Взаимную Растворимость Компонентов

“…18.50005.18383 Интерес к уникальному комплексу свойств многокомпонентных жидких фаз малого объема (свободных или локализованных в порах капель) обусловлен как широким спектром их технологических приложений (комплекс спрей-технологий [1], медицинские технологии [2,3], гибридные функциональные материалы с жидкими растворами в порах твердых матриц [3][4][5][6] и др. ), так и рядом явлений фундаментального характера [6][7][8][9][10], связанных с особенностями фазовых и химических превращений в микро-и наноразмерных структурах. Подобные особенности проявляются в существенных отличиях термодинамических свойств вещества [11], равновесного состава и устойчивости сосуществующих фаз [7][8][9][12][13][14][15], температур и давлений фазовых переходов [8,9,[12][13][14][15] в микро-и наноструктурах от соответствующих характеристик макрофаз, а также в специфических динамических эффектах [10,16].…”

“…), так и рядом явлений фундаментального характера [6][7][8][9][10], связанных с особенностями фазовых и химических превращений в микро-и наноразмерных структурах. Подобные особенности проявляются в существенных отличиях термодинамических свойств вещества [11], равновесного состава и устойчивости сосуществующих фаз [7][8][9][12][13][14][15], температур и давлений фазовых переходов [8,9,[12][13][14][15] в микро-и наноструктурах от соответствующих характеристик макрофаз, а также в специфических динамических эффектах [10,16]. Данные отличия зависят от объема, формы капель [7][8][9] и ряда других факторов.…”

“…Следует отметить, что аналогичные закономерности получаются при рассмотрении зависимости равновесного фазового состава бинарных смесей от формы капель, задаваемой параметрически (посредством коэффициента формы, характеризующего степень отклонения формы капли от сферической [8,9], или ее фрактальной размерности [7,18], возможен также ряд других подходов [19,20]). Как правило, область размеров, в которой реализуются описанные выше эффекты, для растворов олигомерных фракций полимеров выше на несколько порядков, чем для растворов простых органических соединений [7][8][9], однако и в микроразмерных каплях последних наблюдаются специфические кинетические эффекты при фазовых превращениях ( " неоствальдовское поведение" [10]).…”