Характер изменения свойств жидкости

В данной статье стандартная температура названа температурой стеклования, а состояние вещества ниже этой температуры — стеклообразным. Металлы и их сплавы, находящиеся в аморфном состоянии ниже температуры часто называют металлическими стеклами. Характер изменения свойств жидкости при переходе ее в стеклообразное состояние объясняется следующим образом. С понижением температуры структура жидкости непрерывно изменяется. При жидкость успевает переходить в состояние, соответствующее минимуму ее свободной энергии при данной температуре. Дальнейшее понижение температуры приводит к уменьшению подвижности частиц и увеличению времени релаксации структуры. Ниже Тс скорость установления структурного равновесия становится настолько малой, что за время наблюдения жидкость не успевает релаксировать к своему метаравновесному состоянию. Происходит \"замораживание\" структуры жидкости, свойственной ей при более высоких температурах.

Обычно полагают, что стеклование связано со стремлением к нулю обобществленной энтропии, существование которой связывают с наличием в расплаве неразличимых «локализованных молекул или атомов. Последние являются ответственными за динамические свойства жидкости. Когда величина свободного объема становится малой, вязкость расплава резко увеличивается, что и приводит к переходу переохлажденной жидкости в стеклообразное состояние. Подобное поведение жидкости можно объяснить на основе анализа потенциала взаимодействия Леннарда — Джонса.

Вначале рассмотрим случай, когда расстояние между атомами больше. В этом случае энергия взаимодействия атомов слабо зависит от расстояния. Перераспределение части избыточного объема, названной свободной, может происходить в этом случае без заметного увеличения. Состояние переохлажденной жидкости, соответствующее ее внутреннему равновесию при данной температуре, следует называть метаравновесным (метаустойчивым), поскольку переохлажденная жидкость является метастабильной по отношению к кристаллическому состоянию. При меньших расстояниях между акмами, что наблюдается при температурах ниже температуры стеклована, добавочный объем, возникающий вследствие теплового расширения, будет распределяться равномерно и свободное перераспределение его становится уже невозможным. Таким образом, стеклование является релаксационным процессом и, строго говоря, температура стеклования должна зависеть от скорости охлаждения.

Дополнительная информация: процесс производства молочных продуктов, очистки и переработки молока требует наличия на предприятии высокотехнологичного оборудования. Современный завод по переработке молока может быть небольшим и производить от 500 литров молока.