Правило Оствальда
В материаловедении правило Оствальда или правило шага Оствальда , придуманное Вильгельмом Оствальдом , [ 1 ] описывает образование полиморфов . Правило гласит, что обычно первой кристаллизуется менее стабильная полиморфная модификация. [ 2 ] Правило Оствальда — это не универсальный закон, а общая тенденция, наблюдаемая в природе. [ 3 ]
Это можно объяснить на основе необратимой термодинамики, структурных взаимосвязей или комбинированного рассмотрения статистической термодинамики и структурных изменений с температурой. Нестабильные полиморфы больше напоминают состояние в растворе и, таким образом, имеют кинетические преимущества .
Например, из горячей воды сначала появляются метастабильные волокнистые кристаллы бензамида , которые лишь позже спонтанно превращаются в более стабильную ромбическую полиморфную модификацию. Ярким примером является фосфор , который при сублимации сначала образует менее стабильный белый фосфор, который лишь медленно полимеризуется до красного аллотропа . Это особенно справедливо в отношении анатаза полиморфной модификации диоксида титана , которая, имея более низкую поверхностную энергию , обычно является первой фазой, образующейся в результате кристаллизации из аморфных предшественников или растворов, несмотря на то, что она метастабильна, при этом рутил является равновесной фазой при всех температурах и давлениях. [ 4 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Оствальд, В. (1897). «Исследования по образованию и превращению твердых тел 1. Трактат: Пересыщение и переохлаждение». Журнал физической химии . 22У (1): 289-330. дои : 10.1515/zpch-1897-2233 .
- ^ Ван Стантен, РА (1 ноября 1984 г.). «Правило шага Оствальда» (PDF) . Журнал физической химии . 88 (24): 5768–6769. дои : 10.1021/j150668a002 .
- ^ Трелфолл, Т. (2003). «Структурные и термодинамические объяснения правила Оствальда». Исследования и разработки органических процессов . 7 (6): 1017–1027. дои : 10.1021/op030026l . ISSN 1083-6160 .
- ^ Ханаор, Дориан А.Х.; Соррелл, Чарльз К. (01 февраля 2011 г.). «Обзор фазового превращения анатаза в рутил» . Журнал материаловедения . 46 (4): 855–874. Бибкод : 2011JMatS..46..855H . дои : 10.1007/s10853-010-5113-0 . ISSN 1573-4803 . S2CID 97190202 .
 | Эта по минералогии статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |