Thermodynamics of Equilibrium on the "Crystal–Vapor" Interface

Authors

  • Ya. O. Shablovsky Sukhoy State Technical University of Gomel

Abstract

The topological analysis of the "crystal-vapor" equilibrium fragment of phase diagram of single-component substance is carried out. We proposed the model of the "crystal-vapor" equilibrium that enabled to obtain analytical expressions for temperature dependence of the saturated vapor pressure of the sublimated substance. Quantitative regularities governing the influence of polycrystalline substance dispersion are studied with account of polymorphism. Analytical expressions of coupling between form and size of microcrystals of polymorphic solid phase are obtained. Size dependences for pressure of isothermal transformations and for temperature of isobaric transformations of a polycrystalline substance are found. Analytical generalization of the empiric Ostwald "rule of the stages" is offered. Thermodynamical pre-condition for plastic-crystalline mesomorphism of organic compounds is substantiated.

References

Widom B. Theory of phase equilibrium // J. Phys. Chem. – 1996. – V. 100, N 31. – Р. 13190–13199.

Скрипов В.П., Файзуллин М.З. Фазовые переходы кристалл–жидкость–пар и термодинамическое подобие. – Москва: Физматлит, 2003. – 160 с.

Павлечко Е.В., Зайцев Д.Г., Кабо Г.Я., Блохин А.В. Термодинамические свойства циклогексиловых эфиров в состоянии идеального газа // Журн. физ. химии. – 2003. – Т. 77, № 5. – С. 791–796.

Solca J., Dyson A.J., Steinebrunner G. et al. Melting curves for neon calculated from pure theory // J. Chem. Phys. – 1998. – V. 108, N 10. – Р. 4107–4111.

Mudring A.-V. Solidification of ionic liquids: theory and techniques // Aust. J. Chem. – 2010. – V. 63, N 4. – Р. 544–564.

Kim S., Myerson A. Metastable solution thermodynamic properties and crystal growth kinetics // Ind. Eng. chem. res. – 1996. – V. 35, N 4. – Р. 1078–1084.

Aveyard R., Haydon D. An introduction to the principles of surface chemistry. – Cambridge: University Press, 1973. – Р. 145–194.

Казенас Е.К., Цветков Ю.В. Термодинамика испарения оксидов. – Москва: ЛКИ, 2008. – 480 с.

Титов В.А., Рахлин В.И., Титов А.А. и др. Термодинамическое моделирование поведения прекурсоров в процессах получения диэлектрических слоев // Журн. физ. химии. – 2006. – Т. 80, № 12. – С. 2144–2147.

Суворов А.В. Термодинамическая химия парообразного состояния. – Ленинград: Химия, 1970. – 208 с.

Глазов В.М., Лазарев В.Б., Жаров В.В. Фазовые диаграммы простых веществ. – Москва: Наука, 1980. С. 21–226.

Шабловский Я.О. Геометрическая интерпретация фазовых равновесий кристалл–пар и равновесий в гелиевых системах // Журн. физ. химии. – 2009. – Т. 83, № 6. – С. 1039–1045.

Кривошапко С.Н., Иванов В.Н., Халаби С.М. Аналитические поверхности: материалы по геометрии 500 поверхностей и информация к расчету на прочность тонких оболочек. – Москва: Наука, 2006. – 539 с.

Шабловский Я.О. Геометрические закономерности однокомпонентных и квазибинарных фазовых равновесий // Журн. физ. химии. – 2005. – Т. 79, № 4. – С. 629–635.

Шабловский Я.О. Взаимосвязь термодинамических характеристик полиморфных кристаллов // Журн. физ. химии. – 2010. – Т. 84, № 11. – С. 2067–2072.

Китайгородский А.И. Органическая кристаллохимия. – Москва: Изд-во АН СССР, 1955. – 559 с.

Westrum E. Ordering transitions in symmetrical molecules // Pure Appl. Chem. – 1961. – V. 2, N 1–2. – Р. 241–249.

Vakili-Nezhaad G. Thermodynamic properties of diamondoids // Molecular building blocks for nanotechnology. – Springer, 2007. – Р. 7–28.

Салем Р.Р., Шароварников А.Ф. Термодинамика химических, фазовых и электрохимических равновесий. – Москва: Знак, 1999. – 393 с.

Новиков Г.И. Упрочнение химических связей при переходе веществ из кристаллического состояния в пар // Журн. общ. химии. – 1999. – Т. 69, № 9. – С. 1409–1416.

Шабловский Я.О. Кристалохiмія і термодинаміка структурного поліморфізму не-органічних сполук // Фiзiка i хiмiя твердого тiла. – 2010. – Т. 11, № 3. – С. 631–645.

Сергеев Г.Б. Нанохимия. – Москва: Изд-во МГУ, 2007. – 336 с.

Александров А.Д. Выпуклые многогранники. – Москва-Ленинград: ГИТТЛ, 1950. – С. 326–328.

Ostwald W. Über die vermeinliche Isomerie des roten und gelben Quecksilberoxyds und die Oberflächenspannung fester Körper // Ztschr. für Phys. Chemie. – 1900. – Bd. 34, N 3. – S. 495–503.

Лесникович А.И., Левчик С.В. Корреляции в современной химии. – Минск: Университетское, 1989. – С. 52–59.

Гладких Н.Т., Дукаров С.В., Крышталь А.П. и др. Поверхностные явления и фазовые превращения в конденсированных пленках / Под ред. Н.Т. Гладких. – Харьков: ХНУ, 2004. – С. 232–234.

Downloads

How to Cite

(1)
Shablovsky, Y. O. Thermodynamics of Equilibrium on the "Crystal–Vapor" Interface. Him. Fiz. Tehnol. Poverhni 2011, 2, 11-19.

Issue

Vol. 2 No. 1 (2011): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni

Section

Articles

License

  1. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
  2. Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
  3. Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.