Równanie Gibbsa-Thomsona – równanie określające związek pomiędzy krzywizną powierzchni międzyfazowej i potencjałem chemicznym składników w fazach.
Ogólne informacje Stężenia składników zależą od potencjałów chemicznych. Każda zmiana krzywizny powierzchni międzyfazowej wywołuje odpowiednią zmianę stężeń równowagowych w kontaktujących się fazach. Analizując przechodzenie składnika „x” do fazy można wyznaczyć relację, że:
gdzie: – potencjał chemiczny składnika w fazie gdy fazy kontaktują się poprzez niepłaską powierzchnię międzyfazową [J/mol], – potencjał chemiczny składnika w fazie gdy fazy kontaktują się poprzez płaską powierzchnię międzyfazową [J/mol], – energia powierzchniowa [J/m²], – objętość molowa [m³/mol], – promień krzywizny [m].
Dla płaskiej powierzchni międzyfazowej otrzymuje się trywialną wersję równania Gibbsa-Thomsona:
Można również rozpatrywać zmianę energii swobodnej układu w wyniku istnienia granic międzyfazowych o skończonym promieniu krzywizny
gdzie: – objętość [m³].
Konsekwencje Promień krzywizny powierzchni r ma znaczenie, dopiero gdy promień krzywizny sferycznej cząstki staje się mniejszy niż 1 μm. Stężenie równowagowe w roztworze zależy od wielkości cząstek w nim się znajdujących. Stężenie równowagowe jest wyższe w sąsiedztwie małych cząstek, a niższe w sąsiedztwie większych cząstek. Z tego powodu powstaje dyfuzja w kierunku cząstek, których powierzchnia posiada mniejszą krzywiznę (proces koagulacji).
Zastosowanie Rola energii swobodnej powierzchniowej ma znaczenie w przypadku powstawania wydzieleń, koagulacji, sferoidyzacji, spiekania i rozrostu ziarna.
Zobacz też sferoidyt wyżarzanie
Przypisy
Kategoria:Przemiany fazowe Kategoria:Materiałoznawstwo Gibbsa-Thomsona