Ta xét dung dịch quá bão hòa trong vùng từ trường đều giữa hai cực của một nam châm điện. Sự thăng giáng nhiệt động lực học xảy ra trong dung dịch, g phân tử trong dung dịch hợp với nhau để hình thành một mầm cơ sở. Sự biến đổi của g phân tử từ pha ban đầu có độ thẩm từ µa thành pha cuối cùng có độ từ thẩm µc sẽ kèm theo sự thay đổi của năng lượng từ. Sự thay đổi năng lượng từ của hệ khi độ từ thẩm của nó thay đổi một lượng nhỏ được cho bởi [56]:
(2.12) Trong biểu thức (2.12) H là trường bổ sung thoả mãn biểu thức (2.10) hoặc (2.11). Biểu thức đối với sự thay đổi năng lượng do sự biến đổi của g phân tử là:
(2.13) (2.14) Biểu thức (2.14) thu được từ (2.13) bởi phép tính vi phân trong toàn bộ không gian bao quanh g phân tử, với mỗi thể tích cho ta kết quả gần đúng của
38 một hệ thực. Chúng ta coi rằng sự thay đổi năng lượng từ của pha dung dịch do sự hình thành mầm bao gồm g phân tử trong đó. Khi mà từ trường đóng góp vào năng lượng tự do của sự hình thành mầm được tính trực tiếp để xác định tổng năng lượng tự do và bán kính tới hạn của mầm trong trường hợp có từ trường. Ta sẽ xét hai trường hợp: dung dịch thể hiện tính nghịch từ và dung dịch thể hiện tính thuận từ.
- Dung dịch thể hiện tính nghịch từ: Xét đối với chất nghịch từ, ta có µa và µc
nhận giá trị âm. Khi |µa| < |µc| thì nhận giá trị dương. Do vậy, từ trường làm tăng năng lượng tự do đối với sự hình thành mầm tới hạn. Nói cách khác là sự hình thành mầm sẽ không được ưa thích bằng việc tồn tại trong dung dịch hòa tan. Như vậy, khi năng lượng tự do của hệ cấu thành tăng thì tốc độ hình thành mầm sẽ giảm. Mặt khác, khi |µa| > |µc| thì sẽ nhận giá trị âm, tổng năng lượng của hệ cấu thành bởi sự hình thành mầm tới hạn sẽ giảm. Điều này sẽ dẫn tới sự tăng tốc độ hình thành mầm. Đối với trường hợp µa < 0 và µc > 0 thì luôn nhận giá trị dương cho nên từ trường sẽ làm tăng năng lượng hình thành của mầm hay nói cách khác từ trường sẽ làm giảm tốc độ hình thành mầm.
- Dung dich thể hiện tính thuận từ: Xét đối với chất thuận từ, ta có µa và µc
nhận giá trị dương. Khi µa > µc thì > 0 thì kích thước mầm tới hạn sẽ tăng và do vậy tốc độ hình thành mầm sẽ giảm. Mặt khác, nếu µa < µc thì < 0 và tốc độ hình thành mầm sẽ tăng. Trong trường hợp µa > 0 và µc < 0 thì <0 khi |µa| > |µc|, trường hợp này từ trường làm tăng tốc độ hình thành mầm. Trái lại, khi |µa| < |µc| thì từ trường sẽ làm giảm tốc độ hình thành mầm.