Витрифика́ция («стеклование», от «стекло» и «делаю, превращаю») — переход жидкости при понижении температуры в стеклообразное состояние.
В химии Витрификация (или стеклование) характерна для аморфных веществ и возможна, когда между частицами вещества (атомами, молекулами, блоками) образуется достаточное количество связей, превышающее некоторое пороговое значение. В связи с этим существует некоторая пороговая температура, названная температурой стеклования (Tg). Ниже Tg аморфное вещество стеклообразно и ведёт себя как твёрдое тело, а выше Tg оно жидкоподобноM.I. Ojovan, W.E. Lee. Connectivity and glass transition in disordered oxide systems J. Non-Cryst. Solids, 356, 2534—2540 (2010)..
Витрификацию часто рассматривают как фазовый переход второго рода, в котором переохлаждённый расплав при охлаждении ниже температуры стеклования, оставаясь аморфным, приобретает структуру стекла и свойства, аналогичные кристаллическим твёрдым теламThe IUPAC Compendium of Chemical Terminology, 66, 583 (1997).. Считается, что система химических связей в витрифицированном состоянии (стекле) имеет размерность Хаусдорфа — Безиковича такую же, как в кристаллах, — равную трём, а в расплавах она фрактальна и равна 2.55±0.05М. И. Ожован. Топологические характеристики связей в окисных системах SiO2 и GeO2 при переходе стекло-жидкость. ЖЭТФ, 130 (5) 944—956 (2006).
Для витрификации необходимо избежать образования кристаллической фазы при охлаждении. Практически любой расплав можно витрифицировать, то есть перевести в стеклообразное состояние. Некоторые расплавы (из стеклообразующих веществ) не требуют для этого быстрого охлаждения. Напротив, расплавы металлов требуют для витрификации (получения металлических стёкол) чрезвычайно быстрое охлаждение.
В криобиологии В криобиологии слово «витрификация» часто используют как жаргонизм для обозначения метода сверхбыстрого замораживания живых объектовShaw JM, Jones GM. «Terminology associated with vitrification and other cryopreservation procedures for oocytes and embryos.» Hum Reprod Update. 2003 Nov-Dec; 9(6):583-605. Руководство по клинической эмбриологии. /Под редакцией В. С. Корсака. М.: Издательство медицинских книг, 2011. — 224 с.J. Wolfw and G. Bryant. Intracellular vitrification // Cryobiology and anhydrobiology of cells. 2004.. При использовании метода сверхбыстрого замораживания криопротекторный раствор, в котором находятся живые объекты, не кристаллизуется при охлаждении, а переходит в стекловидное состояние. Это и послужило распространению термина «витрификация» для обозначения метода сверхбыстрого замораживания.
Наиболее часто и успешно витрификацию используют для криоконсервации ранних (преимплантационных) эмбрионов человека, лабораторных и сельскохозяйственных животных. В этом случае говорят о «витрификации эмбрионов»Шафеи Р. А. и др. Роды после ЭКО с переносом витрифицированных эмбрионов (описание случая) // Проблемы репродукции. 2003. Т.9. N2. С.63-64.Liebermann J, Nawroth F et al. «Potential importance of vitrification in reproductive medicine.» Biol Reprod. 2002 Dec; 67(6):1671-80. .
Примечания
Категория:Физическая химия Категория:Крионика