A vapor effusion apparatus was developed to measure critical supersaturation ratios for nucleation of metal crystals on various substrates. Deposition from sodium vapor beams was studied as a function of temperature and lattice misfit between the body-centered cubic sodium crystal and the various crystalline substrates. These substrate surfaces probably were coated with adsorbed gas films. The critical supersaturation ratios for the deposition of sodium are very high, ranging from lOr@ at 159ยฐK to lo11 at 213ยฐK. The data are fitted by a rate equation whose kinetic coefficient was derived on the basis of an adsorption and surface diffusion mechanism. This treatment leads to an evaluation of the standard free energy of adsorption of the metal atoms. The critical nucleus size is calculated from the data to be about the size of a unit cell (9 Na atoms). The potencies of the metal substrates (facecentered cubic, Ag, Pt, Cu and Ni) for catalysis of nucleation are about the same. The potency of CsCl (body-centered cubic) is much higher than that of the metal substrates, possibly indicating a smaller gas adsorption on the CsCl surface. However, there is a small decrease in catalytic potency with increase in disregistry at the higher temperatures in qualitative agreement with the Turnbull-Vonnegut theory.
QUELQUES OBSERVATIONS SUR LA CONDENSATION HETEROGENE DE CRISTAUX DE SODIUM A PARTIR DUN FLUX D'ATOMES
On a d&eloppC un appareil d'effusion de vapeur, en vue de mesurer les rapports critiques de sursaturation pour la germination de cristaux m&alhques sur divers supports. Le de t, B partir de flux de vapeur de sodmm, a 4th Ctudie en fonction de la temperature et de la $ diff rence du degre d'ajustement entre le cristal cubique centre de sodium et la structure cristalline des divers supports. Les surfaces de support etaient, probablement., couvertes de couches de gaz adsorb& Les rapports critiques de sursaturation pour le d&pet de sodmm sont t&s grands et vont de 1Or9 B 159ยฐK jusqu'l 10" a 213ยฐK. Les don&es obtenues sont en accord avec une equation de vitesse, dont le coefficient cinetique a et6 determine en se basant sur un mecanisme d'adsorption et de diffusion sur la surface. Les dimensions calcul6es du germe critique sont celles de la maille cristalline (9 atomes de Na). Le pouvoir catalytique de germination, des metaux utilis& comme supports (Ag, Pt, Cu, Ni, tous cubrques B faces cent&s), est a peu pres le meme. Le pouvoir de CsCl (cubique centre) est de beaucoup superieur a celui des supports metalliques, ce qui indique, probablement, une adsorption moins importante des gaz sur la surface de CsCl. On note, cependant, une legere diminution du pouvoir catalytique quand le degre d'ajustement diminue aux temperatures plus Clevees, en accord qualitatif avec la theorie de Turnbull-Vonnegut. EINIGE BEOBACHTUNGEN ZUR HETEROGENEN KONDENSATION VON NATRIUMKRISTALLEN AUS ATOMSTRAHLEN Es wurde eine Dampfausstrijmungsapparatur entwickelt urn das Verhaltnis der kritischen Uber-Jttigungen der Keimbildung von Natriumkristallen auf verschiedenen Tragern zu messen. Die Abscheidung aus Natriumdam R fstrahlen wurde als Funktion der Temperatur und der Gitterfehlordnung zwischen dem kubisc -fl&henzentrierten Natriumkristall und den verschiedenen kristallinen Tr& ern gemessen. Diese Trageroberflachen waren wahrscheinlich mit adsorbierten Gasfilmen bedeckt. 8, re kritischen Uber&tigungsverhLltnisse fiir die Abscheidung von Natrium sind sehr gross; sie liegen zwischen 1019 bei 159ยฐK und 10" bei 213ยฐK. Diese Werte werden in Reaktionsgleichungen eingesetzt, deren kinetische Koeffizienten auf Grund eines Adsorptions-und Oberflachendiffusionsmechanismus abgeleitet wurden. Die aus diesen Daten berechnete kritische Keimgriisse ist etwa von der Grijsse der Elementarzelle (9 Na Atome). Die Fahigkeit der verschiedenen metal&hen Trager, (kubisch-fhachenzentriertes Ag, Pt, Cu und Ni) die Keimbildung zu katalysieren, ist gleich gross. Die entsprechende Katalysationsflhigkeit des kubisch-raumzentrierten CsCl ist wesentlich grosser als die der Metalle, was vielleicht auf eine geringere Gasadsorption auf der CsCl OberffPche hindeuten kann. Man findet jedoch eine geringe Abnahme in der Katalysationsfahigkeit mit der bei zunehmender Temperatur abnehmenden Ordnung im Gitter; diese Erscheinung stimmt qualitativ mit der Theorie von Turnbull und Vonnegut iiberein.