Гетерогенные и гомогенные системы

(хим.). — Буквально гетерогенные системы значит разнородные, а гомогенные — однородные системы; при этом, однако, есть ряд подразумеваемых допущений, почему вопрос заслуживает более подробного рассмотрения. "Материя (Le-Chatelier, "An. d. m.", 9, 131—135 [1897]) может являться в двух состояниях, между которыми имеется резко выраженное различие и которые не могут быть связаны друг с другом рядом непрерывных промежуточных состояний: это состояния — кристаллическое и аморфное. Кристаллическое состояние характеризуется тем, что свойства материи ориентированы в пространстве, т. е. меняются вокруг каждой точки в зависимости от избранного направления... на первом месте тут должна быть поставлена способность влиять на скорость света..., затем, теплопроводность... и, наконец, внешняя геометрическая форма"; к этой характеристике можно бы прибавить и различную скорость растворения кристаллов по различным плоскостям (ср. Lehmann, "Molekularphysik", I, 491—501). "Аморфное состояние, — продолжает Ле-Шателье, — это не кристаллическое состояние; в аморфной материи все свойства, каковы бы они ни были, тождественны вокруг всякой точки и по всем направлениям. Таковыми являются все жидкие, газообразные и так называемые стеклообразные тела", являющиеся примерами гомогенных систем. На основании приведенной цитаты следовало бы все кристаллические тела считать Г. системами, но принято, однако, называть и их гомогенными, если в них не наблюдается каких-нибудь видимых плоскостей раздела, указывающих на сосуществование по крайней мере двух фаз (пар твердого тела, как невидимый, при этом игнорируют); можно считать этот обычай до некоторой степени оправдываемым тем, что в массе кристаллического тела, особенно, если оно образовано сплетением мелких кристаллов, ориентировка свойств не подчинена никакому закону, она вполне беспорядочна и в силу этого является вероятность "средней однородности" ("средней аморфности"?) данного тела. Затем, когда мы говорим о Г. системах, то мы подразумеваем гетерогенность равновесных систем, где сосуществующие фазы разделены видимыми поверхностями раздела, поверхностями, на которых наблюдаются резкие разрывы сплошности физических свойств и химической концентрации, но которые могут с изменением условий (факторов равновесия) перемещаться в том или другом направлении; а потому жидкость, запаянная в стеклянном сосуде, при отсутствии пара и отвечающего ей твердого тела, считается, напр., нами гомогенной, а не Г. системой (стекло не рассматривается как естественная часть системы); вода и ее пар, вода и лед, раствор над избытком твердого ("кристаллического") растворенного тела (насыщенный раствор) — примеры Г. систем. Как известно из правила фаз (см. "Закон фаз", "Физико-математический Ежегодн.", II, 174), чем богаче данная система фазами, тем меньшим числом степеней свободы она располагает, тем она определеннее; несмотря на это, такие системы привлекли на себя внимание главным образом в последнее время (работы Роозебоома, фан'т-Гоффа и др.), а большинство работ и до сих пор посвящено "гомогенным" системам; обыкновенно, впрочем, их свобода ограничивается выбором определенной температуры опыта, игнорированием влияния давления на ход превращения, благо оно почти не сказывается при грубых способах исследования, игнорированием сосуществующей газообразной фазы, если изучаются свойства раствора и т. д. Об особом случае гетерогенности, создаваемом неоднородностью давления в разных точках системы, см. Le Chatelier, "Z. ph. Ch." (9, 335 [1892]).

А. И. Г.