Количественные оценки

Количественные оценки

Конечные аспекты ячеистого строения применительно к морской воде могут быть рассмотрены количественно. Разрез, проведенный через любой продолговатый или круглый выступ, дает возможность обнаружить, как это, характерные детали, т. е. оконечную часть выступа и наиболее глубокую границу желобков. Концентрация раствора на участке каждого выступа может иметь характер, показанный схематически в виде, т. е. концентрация относительно постоянна у оконечности выступа и далее по мере углубления желоба она быстро возрастает, приближаясь к эвтектической точке у его дна. Нас интересовали, во-первых, концентрация у вершины участка Сс, во-вторых, максимальная концентрация в граничном участке Св и, в-третьих, объем фракции эвтектики.

Чтобы получить Сс, мы должны рассматривать отдельный выступ, не имеющий соседних, способных оказывать влияние на распределение раствора. Концентрация раствора вокруг такого выступа, представляющего собой параболоид вращения с постоянным льда в единицу времени, определена в работе.

Из сказанного видно, что консистенция свободно растущей нити значительно чище, чем жидкость, из которой намерзает эта нить, и что у вершины ее находится лишь очень небольшое количество раствора. У совокупности таких нитей будет наблюдаться некоторое перекрытие раствора, увеличивающее общую концентрацию. Однако можно считать, что это увеличение незначительно и что для большинства растворов, содержащихся во льду (например), £0<10~4, так что собственно тело выступа или волоска оказывается практически лишенным примесей.

В уравнении (6) имеется в виду, что твердая фаза состоит только из эвтектических участков и верхних окончаний выступов с концентрацией. Во. всяком случае, для морского льда объем фракции эвтектики в общем равен объему фракции границы выступа, показанному. Диаметр ячейки меняется в зависимости от скорости замерзания, концентрации раствора, распределения температур и т. д.; однако в большинстве наших экспериментов он колебался в пределах 50-100 мк. Эти значения соответствуют предположенным в последних теоретических работах.

Поскольку в морской воде, кроме NaCl, содержатся и другие соли, весь раствор в граничной ячейке не замерзнет до тех пор, пока полностью не выпадет хлористого натрия, что происходит при -22,9° С [18]. В многокомпонентной фазовой диаграмме система охватывает только двойной эвтектический желоб и отвердевание происходит примерно при 10% остающейся в ячейке жидкости и при сильном понижении температуры. В желобках ячейки некоторое количество жидкости остается даже при -50° С. Очевидно, что прочность такого материала при температурах от 0 до -50° С может колебаться, начиная от прочности относительно чистого льда до нулевых значений, в зависимости от распределения жидкости в связанной или несвязанной решетке.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.