532.536

В работе предложен новый способ определения величины критических параметров различных диэлектрических веществ: температуры Т_с, плотности ρ_с, концентрации с_mc по экспериментальным данным температурной зависимости интенсивности рассеянного света вдоль термодинамического направления критической изохоры (ρ=ρ_с) и экспериментальным данным плотности вещества ρ(t) и концентрации c_mc(t) вдоль границы раздела фаз. Для этого мы воспользовались уравнением состояния вещества, следующим из флуктуационной теории фазовых переходов и экспериментальными данными высотной и температурной зависимости интенсивности рассеянного света, показателя преломления и плотности неоднородных веществ в поле гравитации Земли. Полученные нами соотношения позволяют рассчитать критические параметры различных веществ по экспериментальным данным в области термодинамических параметров, далеких от их критических значений. При расчетах нами использовались значения критических показателей: γ=1.231 и β=0.338, полученные феноменологическим методом введения малых параметров в уравнения флуктуационной теории фазовых переходов. Точность определения критической температуры составляет δT_C/T_C≈5·10^-4, критической плотности δρ_c/ρ_c≈5·10^-3 и критической концентрации δc_mc/c_mc≈5·10^-4. Этот способ может быть использован для нахождения критических параметров как индивидуальных веществ, так и двойных растворов вблизи критических температур парообразования и расслоения, синтезированных веществ с критическим фактором сжимаемости z_с>1/3. Это важно для повышения эффективности использовании таких веществ в современных технологиях.

In this paper we propose a new method of determining the values of the critical parameters for different dielectric materials: temperature T_с, density ρ_с, concentrations с_mc according to experimental data of temperature dependence of the scattered light intensity along the thermodynamic direction of a critical isochore (ρ=ρ_с) and experimental data of the substance density ρ(t) and the concentration of c_mc(t) along the phase boundary. For this we used the equation of state, resulting from the fluctuation theory of phase transitions as well experimental data of altitude and temperature dependence on the intensity of scattered light, refractive index and density of heterogeneous substances in the gravitational field of the Earth. Obtained correlations allow to calculate the critical parameters of various substances according to experimental data for thermodynamic parameters, far from their critical values. In the calculations, we used the values of the critical indices: γ=1.231 and β=0.338, obtained by phenomenological method of introduction of small parameters in the equations of fluctuation theory of phase transitions (FTPT). The accuracy of determination of the critical temperature is δT_C/T_C≈5·10^-4, a critical density δρ_c/ρ_c≈5·10^-3 and critical concentration δc_mc/c_mc≈5·10^-4. This method can be used for finding of critical parameters both individual substances and dual solutions near the critical temperatures of evaporation and stratification, synthesized substances with the critical compressibility z_с>1/3. This is important to improve the efficiency of the use of such substances in modern technologies.

доктор физико-математических наук, профессор Киевского национального университета им. Тараса Шевченко

кандидат физико-математических наук, доцент, Аэрокосмический институт Национального авиационого университета

аспирант Киевского национального университета им. Тараса Шевченко

Сверхкритические флюиды: Теория и практика. Москва, 2008, T.3, № 2. С. 1-101.

Востриков А.А., Федяева О.Н., Фадеева И.И., Сокол М.Я. Образование наночастиц Al2O3 при окислении алюминия водой при суб- и сверхкритических параметрах // Сверхкритические флюиды: Tеория и практика. 2010, Т.5, №1. С. 12-25.

Алехин А.Д. Суперкритический флюид в поле гравитации Земли // Мониторинг. Наука и технологии. 2011. №1(6). С. 69-78.

Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 2-е изд., перераб. 1982. -382 с.

Стенли Г. Фазовые переходы и критические явления. Пер. с англ. М.: Мир, 1973. -419 c.

Ма Ш. Современная теория критических явлений. Пер. с англ. М.: Миp. 1980. -298 с.

Alekhin A.D. Critical indices for systems of different space dimensionality // Journal of Molecular Liquids - 2005. 120/1-3, P. 43-45.

Алехин А.Д., Билоус О.И. Сопоставление величин критических показателей критического флюида в различных теоретических подходах // Мониторинг. Наука и технололии. 2013. №1(14). С. 58-65.

Pelissetto A., Vicary E. Critical Phenomena and Renormalization-Group Theory // Phys.Rep., 2002. V.368, P. 549-699.

Погорелов A.A., Суслов И.M. Оценка критических индексов из теоретико-полевой ренормгруппы: математический смысл «стандартных значений» // ЖЭТФ. 2008. Т. 133, С. 1277-1289.

Алехин А.Д., Остапчук Ю.Л., Рудников Е.Г. Уравнение кривой сосуществования алканов вблизи критической температуры на основе модели Ван-дер-Ваальса // Журнал физической химии, 2011, №4, С. 613-617.

Алехин А.Д., Билоус О.И. Связь амплитуд параметрического уравнения состояния с критическим фактором сжимаемости вещества // Мониторинг. Наука и технололии. - 2012, №1(10). С. 68-73.

Алехин А.Д., Дорош А.К., Рудников Е.Г. Критическое состояние вещества в поле гравитации Земли. Киев. "Политехника". 2013. -402 с.

Алехин А.Д., Крупский Н.П., Минченко Ю.Б. Экспериментальная проверка масштабного закона в критической области циклопентана // Письма в ЖЭТФ, 1971, Т.14. С. 581-585.

Булавін Л.А. Нейтронна діагностика рідкого стану речовини. Чорнобиль «Інститут проблем безпеки АЕС». 2012. -532 с.

Артюховская Л.М., Шиманская Е.Т., Шиманский Ю.И. Исследование кривой сосуществования гептана // ЖЭТФ. 1972. Т. 63, №6(12). С. 2159-2163.

Басок Б.И. Термодинамические свойства системы гексан-метиловый спирт на поверхности сосуществования в широкой окрестности критической линии парообразования // Дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.14. М. 1985. -181 с.