Для расчета поверхностного натяжения сферических капель использована молекулярная теория на базе модели решеточного газа. Показано существование двух типов решений уравнений на концентрационный профиль границы раздела пар–жидкость. Рассмотрено соответствие состояний системы пар – жидкость и фазовой диаграммы. Анализ уравнения Кельвина показывает, что данное уравнение характеризует степень неравновесности метастабильной системы по отношению к давлению насыщенного пара при данной температуре, но его нельзя использовать для расчета термодинамических характеристик из-за отсутствия уравнения состояния в метастабильной области. Показана некорректность подходов, оперирующих с однослойными моделями границы раздела фаз. Получены оценки на размер капли, отвечающей началу формирования фазы и связанной с появлением поверхностного натяжения капли, а также на значение радиуса больших капель, больше которого значения поверхностного натяжения близки к объемному значению.

Список литературы

1. 1. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л.: Химия, 1967. 388 с.
2. 2. Оно С., Кондо С. Молекулярная теория поверхностного натяжения. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1963. 292 с. [Ono S., Kondo S. Molecular theory of surface tension in liquids. Berlin, Gottinhen, Heidelberg: Springer–Verlag, 1960].
3. 3. Роулинсон Дж., Уидом Б. Молекулярная теория капиллярности. М.: Мир, 1986. 376 с. [Rowlinson J.S., Widom B. Molecular Theory of Capillarity. Oxford: ClarendonPress, 1982].
4. 4. Байдаков В.Г., Болтачев Г.Ш. // Журн. физ. химии. 1995. Т. 69. С. 515.
5. 5. Быков Т.В., Щекин А.К. // Коллоид. журнал. 1999. Т. 61. № 2. С. 164.
6. 6. Джейкок М., Парфит Дж. Химия поверхностей раздела фаз. М.: Мир, 1984. [Jaycock M.J., Parfitt G.D. Chemistry of Interfaces. N.Y.: Wiley, 1981].
7. 7. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979. [Adamson A.W. Physical chemistry of surfaces. Third edition. N.Y., London, Sydney, Toronto: Wiley, 1975].
8. 8. Товбин Ю.К. // Журн. физ. химии. 2010. Т. 84. № 1. С. 3.
9. 9. Товбин Ю.К., Рабинович А.Б. // Известия АН. Сер. химич. 2009. № 11. C. 2127.
10. 10. Товбин Ю.К. Теория физико-химических процесов на границе газ–твердое тело. М.: Наука, 1990. 288 с. [Tovbin Yu.K. Theory of physical chemistry processes at a gas–solid surface processes. Boca Raton, Fl.: CRC Press, 1991].
11. 11. Хилл Т. Статистическая механика. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1960. 485 с. [Hill T.L. Statistical Mechanics. Principles and Selected Applications. N.Y.: McGraw–Hill Book Comp., Inc., 1956].
12. 12. Смирнова Н.А. Молекулярные теории растворов. Л.: Химия, 1987.
13. 13. Товбин Ю.К. // Журн. физ. химии. 1992. Т. 66. С. 1395.
14. 14. Фишер М. Устойчивость и фазовые переходы. М.: Мир, 1973. 245 с.
15. 15. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 5. Статистическая физика. М.: Наука, 1964. 567 c.
16. 16. van Hove L. // Physica. 1949. V. 15. Р. 951.
17. 17. Lee T.D., Yang C.N. // Phys. Rev. 1952. V. 87. Р. 410.
18. 18. Френкель Я. И. Кинетическая теория жидкостей. М.: Изд-во АН СССР, 1945. 592 с.
19. 19. Рогинский И.З. // Докл. АНСССР. 1944. Т. 45. С. 61, 194.
20. 20. Товбин Ю.К., Вотяков Е.В. // Журн. физ. химии. 1992. Т. 66. С. 1597.
21. 21. Товбин Ю.К. // Известия АН. Сер. хим. 1998. № 42. С. 659.
22. 22. Fowler R.H., Huggenheim E.A. Statistical Thermodynamics. Cambridge: University Press, 1939.