64
ду ними возможны случайные отклонения в энергии, плотности, других связан-
ных с ними величин (например, удельных объемов) от их средних равновесных
значений. Эти случайные отклонения и называются флуктуациями.
Зародыши могут возникать как в объеме фазы (гомогенное зародышеоб-
разование), так и при контакте с поверхностью примесных частиц или аппара-
туры, в которой происходит процесс. Такой тип зародышеобразования носит
название гетерогенного. Он особенно характерен для процессов в твердой фазе.
При адсорбции кристаллов метастабильного вещества на инородных телах мо-
жет происходить сильное изменение структуры адсорбирующихся частиц, бла-
гоприятствующих возникновению кристаллов другого строения. Роль зароды-
шей и центров роста кристаллической фазы могут играть предварительно вве-
денные кристаллы той фазы, которая образуется при фазовом процессе.
Образование устойчивых зародышей, способных к дальнейшему росту,
возможно только в метастабильной фазе и вероятность их возникновения
уменьшается в последовательности: паровая фаза > жидкая фаза > твердая фаза,
поскольку в последнем случае, кроме флуктуаций энергии и плотности, необ-
ходимо преодоление несоответствия параметров кристаллических решеток не-
стабильной и новой фаз. Поэтому любые поверхностные несовершенства кри-
сталла (выходы на поверхность винтовых дислокаций, ступени, сколы, поры,
трещины), примесные атомы в объеме вещества или, как отмечалось, адсорбция
на инородных телах могут играть роль потенциальных центров зародышеобра-
зования.
Из теоретических концепций следует, что образование зародышей новой
фазы с оптимальными размерами в силу их флуктуационной природы происхо-
дит с увеличением энергии Гиббса (рис. 1.11).
Δ
G
*
Δμ
0
= Δ
G
0
< 0
G
координата, определяющая изменение
G
при зародышеобразовании
Рис. 1.11. Энергетический профиль зародышеобразования
Значение
Δ
G
*
играет роль, подобную энергии активации (или более
точно – гиббсовой энергии активации) в химических реакциях. Высота этого
барьера может быть настолько большой, что сводит вероятность образования
