Строение поверхности твердых тел

При рассмотрении адсорбции из растворов на твердом адсорбенте, так же как при исследовании адсорбции на границе раздела жидкий раствор-газ , необходимо учитывать все межмолекулярные взаимодействия в растворе между молекулами растворителя, между растворенным веществом и растворителем, между растворенными веп ствами. В то же время необходимо учитывать сложное строение поверхности твердого тела, его силовое поле, что, как вы понимаете, не так-то просто. [c.61]

Изучение строения поверхностей твердых тел и их адсорбционных свойств представляет один из наиболее важных и быстро развива-юш ихся разделов физической химии. Большое значение имеет планомерность и всесторонность этого изучения. Относящиеся сюда исследования должны, по-видимому, составлять цепь следующих звеньев [23]. [c.34]

При выводе всех этих выражений для энергии взаимодействия молекулы с поверхностью твердого тела принимается, что расстояние молекулы от поверхности значительно больше атомных размеров. Поэтому в этих теориях фактически учитываются только силы притяжения ван-дер-ваальсового типа силы отталкивания в них не учитываются. Кроме того, в этих теориях не учитывается атомная структура твердого тела твердое тело рассматривается как однородная непрерывная среда с математически плоской поверхностью. Однако, как отмечалось выше, адсорбция определяется главным образом потенциальной энергией Ф взаимодействия молекулы с поверхностью вблизи потенциального минимума. При таких расстояниях необходимо учесть атомное строение поверхности твердого тела и силы отталкивания. Поэтому указанные выше теории не могут быть использованы для определения потенциальной энергии Ф вблизи потенциального минимума. При выборе формы потенциала Ф и оценке его параметров вблизи потенциального минимума обычно используются результаты приближенных квантовомеханических теорий ван-дер-ваальсового взаимодействия двух молекул вблизи равновесного расстояния. [c.249]

С целью иллюстрации возможностей структурного анализа, проводимого даже сравнительно простыми средствами, мы даем в тексте различные примеры, заимствованные из нашей практики. В частности, значительное внимание пришлось уделить вопросам строения поверхности твердых тел, на что 1в Предыдущей литературе обращалось не слишком много внимания. [c.7]

Выявление и изучение особенностей реального строения поверхности твердых тел, к числу которых относятся и глинистые минералы, является сложной задачей. Сведения о микрорельефе поверхности частиц глинистых минералов могут быть полезными при изучении адсорбции и ионообменных реакций. [c.27]

По мере развития новых химических и физических методов исследования строения поверхности твердых тел и совершенствования методов синтеза и исследования адсорбентов эта молекулярная теория адсорбции сможет охватить все более широкий круг адсорбентов, включая также и все более неоднородные поверхности. Поэтому для развития молекулярной теории адсорбции привлечение новых методов анализа поверхностных соединений и состояния адсорбционных комплексов на поверхности твердых тел, и в особенности спектроскопических методов, совершенно необходимо. [c.13]

Строение поверхности твердых тел [c.39]

Строение поверхности твердого тела и ее энергетическое состояние одинаково интересуют исследователей, работающих в самых различных областях физики и химии (технология полупроводниковых материалов и приборов, люминесценция, хемосорбция, гетерогенный катализ и т. д.). Бурное развитие полупроводниковой электроники, химии и других отраслей требует углубления наших знаний о структуре поверхности и ее взаимодействии с окружающей средой. Однако наши знания о строении поверхности твердого тела и характере процессов, протекающих на ней, еще в значительной степени скудны и часто получены косвенными методами. [c.17]

Критическое поверхностное натяжение жидкости представляет весьма чувствительную характеристику строения поверхности твердых тел с низкой поверхностной энергией. Благодаря этому измерение краевых углов используется в некоторых странах (в частности, в США) как метод стандартизации и промышленного контроля качества полимерных покрытий, при производстве непромокаемых тканей и в некоторых других отраслях [33]. [c.102]

Общее условие смачивания твердых тел жидкими металлами и расплавами других веществ с высоким поверхностным натяжением заключается в том, чтобы между веществами жидкой и твердой фаз возникли сильные (химические) связи [3]. Поэтому влияние примесей, растворимых в жидких металлах, на краевые углы. при контакте с различными твердыми телами определяется в значительной мере спецификой взаимодействия растворенного вещества с твердым телом, чаще всего — возможностью образования химических соединений или твердых растворов. В ряде случаев влияние примесей связано с тем, что в их присутствии изменяются химический состав и строение поверхности твердого тела. Например, в состав припоев часто вводят компоненты, которые способствуют удалению окисной пленки и тем самым непосредственному контакту жидкого металла с металлической поверхностью. [c.194]

Колебательная спектроскопия. Для детального анализа строения поверхности твердых тел могут быть использованы многие современные инструментальные физико-химические методы [5, 6]. К важнейшим методам исследования химии поверхности модифицированных неорганических оксидов, включая контроль химического состава привитых групп и количества остаточных гидроксильных групп, а также процессов адсорбции на поверхности, относится ИК-спектроскопия [7-10]. ИК-спектроскопия (основной диапазон 50-5000 см ближняя ИК-область спектра до 10000 см , где проявляются комбинированные и обертонные полосы) является мощным методом исследования колебательных переходов в изучаемых системах. Применительно к соединениям, закрепленным на поверхности неорганических оксидов, в частности к ХМК, этот метод позволяет разрешить следующие основные задачи [c.286]

Теперь на одном примере рассмотрим значение, которое могут иметь подобные сведения о строении поверхности твердых тел для адсорбционных исследований. В лаборатории А. В. Киселева были получены изотермы низкотемпературной адсорбции благородных газов на порошкообразных сорбентах — кристаллах Na l и КС1, полученных способом возгонки. Изотермы имели необычную волнообразную форму. Это можно понять, ели допустить,что на поверхности кристаллов имеется ограниченный набор участков, отличающихся энергией связи. Мы провели исследование поверхности этих кристаллов (имевших в среднем размер в несколько микронов) методом декорирования типичные микрофотографии приведены на рис. 6. Как следует из снимков, на поверхности кристаллов имеется значительное количество ступеней, нередко образующих сплошные террасы. Наблюдаемая здесь картина подобна той, которая описана в [15]. [c.292]

Но после того как Тейлор [12] ввел в гетерогенный катализ обоснованное опытом понятие активного каталитического центра (АКЦ), создались предпосылки к синтезу представлений теории промежуточных соединений с конкретными данными о строении поверхности твердого тела. Первый шаг в этом направлении был сделан Баландиным [13] в мультиплетной теории, установившей связь между геометрическим строением катализируемой молекулы и геометрией расположения поверхностных атомов катализатора, и впервые поставившей вопрос о том, что активный центр должен иметь определенный числовой состав и определенную геометрическую конфигурацию (принцип геометрического соответствия). Позднее Кобозев [14] в теории активных ансамблей дал метод определения числового состава активного центра и его производительности на основании статистического анализа экспериментальных данных по адсорбционным катализаторам. По Кобозеву [15], числовой состав АКЦ определен числом разрывающихся и образующихся на нем связей в данном процессе. Этими концепциями вместо качественного тейлоровского описания в понятие АКЦ внесена химическая и физическая определенность, позволяющая (поскольку расширены и ко нкретизирОва-ны сведения о находящемся в поверхностном слое катализатора компоненте АПС—АКЦ) по-новому подойти к структуре и свойствам АПС, т. е. вернуться на новой основе к ряду положений теории промежуточных продуктов. [c.67]

Соображения об особенностях строения поверхности твердого тела справедливы и для других случаев. В работе [69] исследовалась поверхностная структура хлористого натрия. Опыты проводились с Na l, приготовленным в вакууме, и с чистым хлором. Предварительные опыты с изотопным обменом показали, что наряду с медленной реакцией происходит также крайне быстрая реакция Na l с изотопом С1 . Исследования радиоактивности газовой фазы показали, что снача-,ла (за несколько минут) приходит очень быстрая реакция и за нею следует медленный процесс. Исследование скоростей реакции в разных опытах (свежие и старые образцы) привело к выводу о существовании у чистых образцов метастабильной поверхностной структуры, которая покрывает примерно половину поверхности и которая медленно приходит в равновесие при комнатной температуре и быстро при прокаливании. Другая половина поверхности находится в равновесии. Именно па ней и происходит быстрая реакция. [c.161]

Реальное строение поверхности твердых тел и тонких пленок, столь важное для материаловедения, в настоящее время эффективно исследуют методами электронного зондирования. Эти методы, открывающие широкие перспективы не только для изучения атомной, электронной и микроскопической структур, но и для проведения локального химического анализа, рассмотрены в обзоре Ю. Я. Томашпольского. [c.6]

Строение поверхности твердых тел сложного состава сохраняет большинство особенностей, присущих поверхности металлов. Вместе с тем число возможных типов граней в этих телах значительно выше из-за большого разнообразия типов кристаллической решетки и увеличенга элементарной ячейки как минимум до двух атомов (во многих случаях число атомов в элементарной ячейке значительно больше). [c.541]

Важным направлением электронографических исследований является изучение фазового строения поверхностей твердых тел и различного рода поверхностных соединений, возникающих в результате химических реакций на поверхностях твердых тел. Это направление исследований особенно y nemiio развивается в работах, проводившихся П. Д. Данковым, Н. А. Шишако-вым, В. Д. Игнатовым с сотрудниками . Ими проведены исследования фазового состава и структуры ряда оксидных пленок, ориентирующего влияния кристаллической подложки на формирование растущих кристалликов,, процессов пассивации металлов и др. Ряд исследований в этой области выполнен М. М. Уманским, В, А. Крыловым и др. Эта область применения электронографии представляет большой интерес для химии, в частности при изучении электродных процессов, вопросов, коррозии, строения гетерогенных катализаторов и т. д. Этим вопросам посвящается специальный доклад. [c.32]

Дальнейшее развитие представления о яеханизме действия [1АВ получили в свете теории дислокаций 1811 и с точки зрения квантово-химических особенностей строения поверхности твердых тел н электронной структуры адсорбирующихся молекул 1192]. [c.51]

Особенно большое влияние на угол смачивания оказывают процессы адсорбции в связи с изменением химического строения поверхности твердого тела. Если при этом к поверхности ориентирована неполярная углеводородная цепь поверхностно-активных веществ, то гидрофильные радикалы (-ОН, -СООН, -СО, -СОН и др.), обращенные в сторону жидкости, способствуют смачиванию поверхности водой. При обратной ориентации поверхность гидрофобизуется. [c.169]