Порядок и хаос в одномерных отображениях
       2. Кластерная модель, предсказывающая порядок и детерминированный хаос при кристаллизации малорастворимых веществ

     2.2. Математическая модель процесса кристаллизации гидрофосфита свинца

     Кристаллизация гидрофосфита свинца осуществляется путём химической реакции:
 

     В основу математической модели процесса заложена следующая концепция. В результате химической реакции раствор гидрофосфита свинца становится пересыщенным и образуются кластеры гидрофосфита свинца. При этом концентрация гидрофосфита свинца понижается за счёт образования кластеров и повышается за счёт протекания в растворе химической реакции. В свою очередь кластеры, объединяясь, образуют зародыши. Также кластеры расходуются на рост кристаллов. То есть, с одной стороны, существует тенденция ухода кластеров из раствора в твёрдую фазу, а с другой стороны, - возникновение кластеров за счёт пересыщения раствора. Кристалл рассматривается, как частица, состоящая из кластеров, которые в него окристаллизовываются. Под скоростью роста кристалла понимается изменение числа кластеров в кристалле за единицу времени. Распределение кристаллов в растворе рассматривается по числу находящихся в них кластеров. Число кристаллов пополняется за счёт возникновения зародышей из кластеров.
     Математическая модель процесса кристаллизации гидрофосфита свинца включает в себя:
уравнения изменения концентраций диацетата свинца и гидрофосфита натрия
  (14.8)
  (14.9)
уравнение изменения концентрации гидрофосфита свинца
  (14.10)
уравнение изменения числа кластеров в растворе
  (14.11)
уравнение баланса числа кристаллов по числу входящих в них кластеров
  (14.12)
уравнение изменения скорости роста кристаллов
  (14.13)
граничное условие для уравнения (14.12)
  (14.14)
начальные условия:
 
где - концентрация i-го реагента; - коэффициенты соотношения масс компонентов; - скорость прилива раствора гидрофосфита натрия; V - объём раствора; - плотность кристаллов гидрофосфита свинца; - объём кластера; - равновесная концентрация гидрофосфита свинца; - константа скорости химической реакции; - константа скорости образования кластеров; n - число кластеров в растворе; - константа скорости зародышеобразования; - константа скорости роста кристалла; - константа степени зависимости скорости роста кристалла от числа кластеров; - скорость роста кристалла; k - количество кластеров в растущем кристалле; t - время; N(k)dk - число кристаллов, содержащих количество кластеров от k до k + dk. Индексы обозначают: 1 - ацетат натрия; 2 - гидрофосфит натрия; 3 - гидрофосфит свинца