Modified Ornstein-Zernike Critical State Theory

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In this work, a generalization of the Ornstein–Zernike theory of the critical state is proposed. The new approach makes it possible to reconstruct the pair correlation radius – the key parameter of the pair correlation function in the critical state – based on experimental Rayleigh scattering data from a critically opalescent fluid. As an application of the theory, experimental small-angle scattering data for critically opalescent carbon dioxide were used. It is shown that in the near-critical region, an increase in fluid temperature leads to a limited growth of the pair correlation radius.

About the authors

Y. A. Chaikina

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: jchaikina@yandex.ru
Moscow, Russia

A. S. Vetchinkin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. A. Lundin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

I. D. Rodionov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

V. L. Shapovalov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. I. Shushin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

M. G. Golubkov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

References

  1. Zimnyakov D.A., Sviridov A.P., Konovalov A.N. et al. // Sverkhkr. Flyuidy. Teor. Prakt. 2008. V. 3. № 3. P. 30.
  2. Ornstein L.S., Zernike F. // Proc. Sec. Sci. Kon. Acad. Wetensch. 1914. V. 17. P. 793.
  3. Ornstein L.S., Zernike F. // Phys. Z. 1918. V. 19. P. 134.
  4. Kvasnikov I.A. Thermodynamics and Statistical Physics. V. 2. Theory of Equilibrium Systems: Statistical Physics. Moscow: URSS, 2002.
  5. Fisher M.E. // J. Math. Phys. 1964. V. 5. № 7. P. 944. https://doi.org/10.1063/1.1704197
  6. Martynov G.A. Classical statistical mechanics. Theory of liquids. Dolgoprudny: Intellekt, 2011.
  7. Ivanov D.Y. Critical behavior of nonidealized systems. Moscow: Fizmatlit, 2003.
  8. Chaikina J.A., Umanskii S.Y. // Chem. Phys. 2020. V. 536. 110795. https://doi.org/10.1016/j.chemphys.2020.110795
  9. Chaikina J.A., Umanskii S.Y. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2021. V. 15. № 8. P. 1266. https://doi.org/10.1134/S1990793121080029
  10. Lundin A.A., Chaikina J.A., Shushin A.I. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. № 8. P. 1361. https://doi.org/10.1134/S1990793122080115
  11. Chaikina J.A., Vetchinkin A.S., Golubkov M.G. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2024. V. 18. № 8. P. 1795. https://doi.org/10.1134/S1990793124701331
  12. Croxton C.A. Liquid State Physics – A Statistical Mechanical Introduction. Cambridge University Press, 1974.
  13. Kvasnikov I.A. Thermodynamics and Statistical Physics. V. 3. Theory of Nonequilibrium Systems. Moscow: URSS, 2003.
  14. Behnejad H., Sengers J.V., Anisimov M.A. // Applied Thermodynamics of Fluids. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2010. P. 321. https://doi.org/10.1039/9781849730983-00321
  15. Ma S. Modern Theory of Critical Phenomena. Reading: Benjamin-Cummings, 1976.
  16. Egorov S.A. // Chem. Phys. Lett. 2002. V. 354. № 1–2. P. 140. https://doi.org/10.1016/S0009-2614(02)00129-X
  17. Corless R.M., Gonnet G.H., Hare D.E.G. et al. // Adv. Comput. Math. 1996. V. 5. № 1. P. 329. https://doi.org/10.1007/BF02124750
  18. Prudnikov A.P., Brychkov Y.A., Marichev O.I. Integrals and series. Special functions. Moscow: Nauka, 1983.
  19. Oxtoby D.W. // Advances in Chemical Physics / Eds. Prigogine I., Rice S.A. John Wiley & Sons, Inc., 1979. V. 40. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1002/9780470142592.ch1
  20. Musso M., Matthai F., Keutel D. et al. // Pure Appl. Chem. 2004. V. 76. № 1. P. 147. https://doi.org/10.1351/pac200476010147
  21. Arakcheev V.G., Bagratashvili V.N., Valeev A.A. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2010. V. 4. № 8. P. 1245. https://doi.org/10.1134/S1990793110080117
  22. Quantum field theory and physics of phase transitions / Ed. Fedyanin V.K. Moscow: Mir, 1975.
  23. Bodneva V.L., Vetchinkin A.S., Lidsky B.V. et al. // Adv. Chem. Phys. 2025. V. 44. № 1. P. 13. https://doi.org/10.31857/S0207401X2501002e2
  24. Golubkov G.V., Adamson S.O., Borchevkina O.P. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. № 3. P. 508. https://doi.org/10.1134/S1990793122030058
  25. Golyak Il.S., Anfimov D.R., Vintaykin I.B. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17. № 2. P. 320. https://doi.org/10.1134/S1990793123020264
  26. Pronchev G.B., Yermakov A.N. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2024. V. 18. № 5. P. 1422. https://doi.org/10.1134/S1990793124701148
  27. Morozov A.N., Tabalin S.E., Anfimov D.R. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2024. V. 18. № 3. P. 763. https://doi.org/10.1134/S1990793124700234

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».