Ванна Ленгмюра

Экспериментальной основой метода является показанная на рис. 1 ванна Ленгмюра 1 с подвижным барьером 2, который дает возможность в широких пределах менять степень сжатия монослоя, а значит и площадь (а), приходящуюся на молекулу. Основным параметром, характеризующим состояние монослоя, является двухмерное давление (Р), равное разности поверхностных натяжений чистой жидкой подложки и подложки, покрытой монослоем Р можно измерять методом пластинки Вильгельми (5 на рис. 1) или с помощью весов Лэнгмюра (4). [c.211]

Наряду с этими двумя константами Vm и k2, содержащимися в уравнениях Ленгмюра и БЭТ, выражение изотермы адсорбции де Бура включает и третью константу ki. Она характеризует не учтенное в прежних теориях взаимодействие между молекулами адсорбата (тангенциальную когезию), определяемое константой а уравнения Ван-дер-Ваальса. Учет этого взаимодействия, необходимый для полноценного описания адсорбционного процесса, является, несомненно, достоинством теории де Бура. [c.172]

Уравнение Ленгмюра и сделанные в этой теории допущения не всегда согласуются с опытом Существуют более точные уравнения изотерм адсорбции, учитывающие возможную неод породность адсорбционных центров, взаимодействие адсорбиро ванных молекул пористую структуру поверхности адсорбента и другие факторы [c.354]

Различают молекулярную и ионную адсорбцию. Первая осуществляется на молекулярных адсорбентах благодаря силам Ван-дер-Ваальса и подчиняется законам адсорбции молекул из газовой фазы — уравнениям Ленгмюра [c.68]

Де Бур и Ван-дер-Борг [8, 9] предложили кинетическую схему для каталитических реакций псевдопервого порядка с участием двух реагентов А и R. Они предположили, что реакция протекает по механизму Ленгмюра — Хиншельвуда (см. гл. 1), а также допустили, что в процессе реакции не происходит значительного изменения концентрации реагента R (второго реагента типа водорода). Это условие выполняется в том случае, если реагент R прочно адсорбируется на новерхности, и поэтому относительно этого реагента реакция имеет нулевой порядок. Б то же время медленная диффузия реагентов к поверхпости может привести к псевдопервому кинетическому (суммарному) порядку реакции. Учитывая адсорбцию и десорбцию компонентов А, В и С, а также поверхностные реакции, можно записать эту кинетическую [c.282]

При более высокой концентрации ПАВ в растворе для описания распределения вещества между объемом и межфазным слоем необходимо пользоваться или уравнением Ленгмюра, илк уравнением (П1.127) соответственно для неионогенных и ионогенных ПАВ, а изменение поверхностного натяжения следует уравнениям Шишковского (1П.125), и (И1.129). Интересно, что оба последних уравнения при выражении состава только поверхностного слоя переходят в одно и то же уравнение — уравнение Ван-Лаара, которое фактически является уравнением состояния поверхностных пленок для данного интервала концентраций ПАВ [c.190]

Уравнение (П1.138) также является уравнением состояния двухмерного газа. В нем, как и при выводе уравнения Ленгмюра, учитываются конечные размеры молекул адсорбированного вещества и предполагается отсутствие их взаимодействия на поверхности. Уравнение (П1.138) аналогично уравнению Ван-дер-Ваальса с одной постоянной Ь для трехмерного газа с параметрами р, V и Т [c.190]

Б. Дерягин и Д. Ландау (Журн. эксп. теор. физики 15, 663, 1945) на основе полного не упрощенного уравнения Дебая — Гюккеля дали точное вычисление силы взаимодействия двух заряженных параллельных плоскостей в растворе электролита. Вводя также учет ван-дер-ваальсовских сил, они нашли, что кривая результирующего отталкивания при определенных условиях может иметь максимум на близких расстояниях и минимум — на более далеких это объясняет стабильность гидрофобных коллоидов. Коагуляция наступает тогда, когда радиус действия сил отталкивания ионного происхождения вследствие сжатия диффузного слоя ионов настолько сокращается по сравнению с радиусом ван-дер-ваальсовских сил притяжения, что энергетический барьер исчезает и наступает быстрая коагуляция системы. Авторы вывели количественный критерий устойчивости и дали строгое обоснование правилу Шульце — Гарди, что не было сделано в работах Левина и Ленгмюра . [c.267]

Электрические аналоги с жидкими моделями основаны на использовании ионной проводимости электролитов. В качестве проводника берется электролит (слабые растворы солей, кислот и щелочей, растворы различных купоросов и др.) с постоянным удельным сопротивлением. Модели бывают объемные и плоские. Их форма должна быть тождественна форме исследуемого тела — оригинала. Граница ванны должна иметь потенциал, пропорциональный температуре на границе оригинала, что осуществляется применением металлического проводника, по которому в электролит подается электрический ток. На подобной модели, например, Ленгмюром, было проведено исследование теплопередачи через стенки оболочки в форме параллелепипеда [47]. В случае моделирования потенциалов переноса в неоднородном поле применяется электролит с переменной концентрацией или создается ванна с переменной глубиной [73]. [c.68]

В экспериментах по воссозданию планарных липидных мембран могут быть использованы как моно-, так и бислои. Монослой формируют на поверхности раздела вода — воздух. Каждый липид имеет характерную, зависящую от его структуры площадь поверхности, а это означает, что вместо прямого измерения поверхности монослоя для определения тенденции липида распространяться по ней, т. е. оказывать так называемое поверхностное давление, можно использовать торзионные весы. Прибор для такого рода измерений называется ванной Ленгмюра. С его помощью можно количественно следить за воссозданием липид-белковой системы, ибо, когда белок встраивается в монослой, поверхностное давление меняется в соответствии с пространственными требованиями его молекулы. Так, если какой-то белок входит в субфазу под монослоем, то изменение поверхностного давления в ванне Ленгмюра зарегистрирует его включение в мембрану. Путем изменения состава липидного монослоя можно определить, какой липид взаимодействует со специфическим белком. Например, этим методом было найдено, что ацетилхолиновый рецептор постсинаптической мембраны взаимодействует лучше с холестерином, чем с фосфолипидами [20]. Такая информация, следовательно, имеет не только теоретический интерес она может оказаться необходимой для успешного воС создания мембраны. [c.86]

Эффективным методом получения нанопленок служит технология Ленгмюра—Блоджетт. Необходимо отметить, что метод был предложен более чем пятьдесят лет назад лауреатом Нобелевской премии ( 1932) Ленг-мюром еще в 1920 г. и развит его коллегой Блоджетт в 1935 г. На поверхности воды формируется монослой ПАВ, в который могут входить ионы металлов и их комплексы. В пленку можно включить также и нанокластеры. Затем с помощью ванн Ленгмюра—Блоджетт пленки с поверхности жидкой фазы переносят на твердую поверхность. В результате получаются организованные нанопленки с регулируемым числом молекулярных слоев. Процесс получения пленок показан на рис. 1.18 [14]. На поверхность воды впрыскивается раствор амфифильного соединения (ПАВ). Количество вещества подбирается так, чтобы площадь его монослоя не превысила площадь рабочей поверхности ванны Ленгмюра. Затем с помощью плавучего барьера задается поверхностное давление, для того чтобы перевести монослой в жидкокристаллическое состояние, которое необходимо для его переноса на твердую подложку. Это давление регистрируется специальными весами. Далее с помощью микрометрической подачи подложка опускается или поднимается сквозь монослой со скоростью от см/мин [c.35]

Предпринимались попытки учесть в модели Ленгмюра также взаимод. между адсорбиров. молекулами. Так, Т. Хилл и Я. де Бур, считая, что ур-ние состояния адсорбц. слоя есть двухмерный аналог ур-ния Ван-дер-Ваальса, получили след, ур-ние изотермы А. [c.41]

В соответствии с теорией, предложенной Ван-дер-Ва-альсом, и затем развитой Платтевом (1959), доля полостей, заполненных молекулами газа, выражается посредством уравнения, сходного с уравнением Ленгмюра, описывающим адсорбцию. [c.471]

Отсутствие аналитического описания изотермы адсорбции является с прикладной точки зрения недостатком теории полимолекулярной адсорбции. Этот недостаток устранен в теории БЭТ (Брунауэра, Эммета, Теллера), которая использует кинетический вывод уравнения изотермы адсорбции теории Ленгмюра, но дополняет его положением о том, что каждая адсорбированная молекула также является активным центром адсорбции. В связи с этим положением энергия адсорбции включает в себя энергию конденсации газа (энергию адсорбции молекул газа самого на себе), что придает сходство этой теории с потенциальной теорией и обеспечивает полимолекулярность адсорбции. Уравнение изотермы адсорбции получается путем суммирования изотерм для первого, второго и т. д. адсорбционных слоев, причем величина адсорбции при данном давлении в предыдущем слое играет роль адсорбционной емкости текущего слоя. Результатом такого су ммиро-вания является уравнение [c.558]

Первая попытка рассмотрения условия сосуществования таких коллоидных квазифаз принадлежит Ленгмюру [14]. При изучении полиэлектролита, в дисперсионной среде которого имеются ионы только одного знака — противоионы, Ленгмюр использовал формулу для осмотического давления сильного электролита и некоторые дополнительные соображения, что привело к вьшоду зависимости осмотического давления от концентрации, аналогичной зависимости давления от концентрации газа, подчиняющейся уравнению Ван-дер-Ваальса. В результате Ленгмюр нашел условия [c.11]

Гетерогенный катализ и хемосорбция находятся в очень тесной связи. Простое упругое столкновение между молекулой и поверхностью не приводит к химической реакции. Чтобы реакция произошла, необходимо образование, хотя бы временно, связи определенного типа между адсорбентом и адсорбатом. Это явление Ленгмюр и другие назвали хемосорбцией, в отличие от физической или ван-дер-ваальсовой адсорбции. К сожалению, изучение хемосорб ционных связей является далеко не легким делом вследствие относительно слабой адсорбции и заметного влияния адсорбента. Здесь редко применимы методы, обычные в структурной химии. Некоторые сведения можно получить из теплот адсорбции, но наиболее интересное явление (снижение теплоты адсорбции почти до нуля при насыщении поверхности) до сих пор не находит удовлетворительного объяснения. Большое число кинетических данных и систематическое использование обменных реакций дали в этой области меньше сведений, чем можно было ожидать. Изучение некоторых физических свойств, например поверхностного потенциала, может скорее усложнить, чем облегчить понимание этих явлений. [c.8]

Экспериментально устойчивость клатратных соединений представляет особую проблему гетерогенного равновесия. В некоторых прямых экспериментах можно и ае достичь истинных давлений разложения, но эта трудность была преодолена Ван-дер-Ваальсом и Платеевым [20], которые добавляли к системе растворитель. Если допустить, что добавляемая жидкость не входит в состав клатратного соединения и обладает малой летучестью, то измеренное давление разложения должно совпадать с истинным. Тогда можно проводить равновесные измерения примерно в течение дня. Было найдено, что изменение давления пара для клатратных соединений аргон — гидрохинон в зависимости от состава подчиняются изотерме Ленгмюра. Теплоты образования при постоянном давлении в расчете на 3 моль гидрохинона можно определить из калориметрических измерений по разности между теплотами растворения клатратного соединения и некоторого эквивалентного количества а-гидро-хинопа [9]. Изменение энтальпии АН) при экзотермической реакции [c.445]

Для описания изотерм адсорбции на цеолитах используется ряд уравнений. Баррер [21 приводит адсорбционные изотермы Ленгмюра, Лахера, Фольмера, типа изотерм Ван-дер-Ваальса, вириальное уравнение. Анализ экснериментальных данных и причин отклонения от идеальных изотерм освещен в книге Баррера [2]. [c.121]

Подобно большинству химических реакций, образование хемосорбционного комплекса и электронная перестройка могут требовать энергии активации. Тогда должен существовать температурный коэффициент скорости образования поверхностной фазы независимо от того, образуется ли она при соударении с поверхностью молекулы из газовой фазы или из реагирующего вещества, находящегося в физически адсорбированном состоянии. Ленгмюр указал, что можно считать, что на чистых поверхностях металлов имеются свободные валентности и реакции с этими поверхностями сходны с реакциями со свободными радикалами, которые совсем не требуют энергии активации или требуют очень малых энергий. Загрязнения поверхности, способные вытесняться реагирующим веществом, могут индуцировать более медленный процесс и при этом уже с кажущейся энергией активации. В отличие от реакций на поверхностях металлов поверхностные реакции окислов и сульфидов с водородом, приводящие к образованию хемосорбиро-ванных слоев гидроксильных и сульфгидрильных групп, требуют энергии активации реакции газов с хемосорбиро-ванными монослоями также могут показывать температурную зависимость, которая может быть обусловлена энергией активации. [c.36]

Вопрос о применимости уравнения состояния Ван-дер-Ваальса к адсорбированным моносдоям рассматривался ранее Фольме-ром, [15], Ленгмюром [16], Семеновым и др. [17], Фольмер и Ленгмюр рассмотрели специальный случай а = О, а развернутые термодинамические функции для этого случая были даны Хиллом [18], допустившим, что Ь является функцией температуры. [c.285]

Было предпринято специальное исследование с целью получить оба типа дуги — с горячим и холодным катодом — при одном и том же материале последнего путём охлаждения катода изнутри проточной водой. Результаты этих исследований показали, что на вольфраме получаются оба типа дуги [1701—1702]. В случае дуги с холодным катодом катодное падение потенциала при прочих равных условиях меньше, чем в случае термоэлектронной дуги. Мысль о возможности объяснения дуги с холодным катодом автоэлектронной эмиссией впервые высказана Ленгмюром [1703] и затем подтверждена расчётами Комптона и ван-Вурриса [1704], смотрите также [1699]. Ширина того пространства, на котором сосредоточивается катодное падение потенциала в дуге, немногим отличается от длины свободного пути электрона. Катодное падение около 10 в даёт в этом случае градиент потенциала у катода, достаточный для автоэлектронной эмиссии. [c.515]

Для понимания процессов, происходящих вблизи анода или при высокочастотном ионном распылении, необходимо рассмотреть участок вольт-амперной характеристики зонда Ленгмюра, соответствующий коллектиро-ванию зондом электронов. По мере уменьшения отрицательного потенциала на зонде относительно плазмы толщина ионной оболочки уменьшается. При этом быстрые электроны плазмы смогут проникать сквозь оболочку и достигать зонда. В плазме низкого давления нет термического равновесия между электронами и газом (плохой обмен энергией вследствие большого различия в массах). Электроны имеют широкий спектр скоростей, соответствующий температуре п десятки тысяч градусов. По мере приближения потенциала зонда к потенциалу плазмы ток зонда, состоящий из тока собираемых электронов (и положительных ионов), будет экспоненциально увеличиваться. Наконец, электронная составляющая полного тока зонда более чем на два порядка превысит ионную составляющую, поскольку плотность электронного тока [c.365]

Ленгмюр высказал предположение о специфически химической природе сил, вызывающих каталитическое превращение реагентов на твердой поверхности. Из-за короткого радиуса действие химических сил распространяется только на монослой реагентов, причем реакция происходит между молекулами, занимающими соседние участки поверхности. Много позже Ридиел обратил внимание на возможность реакции между хемосорби-рованными частицами и частицами вандерваальсовского адсорбционного слоя, считая, что поверхность занята хемосорбиро-ванным слоем. Больщинство ученых, по-видимому, разделяет взгляды Ленгмюра. Меньше приверженцев имеет концепция, что гетерогенные каталитические реакции могут быть часто цепными процессами, начинающимися на поверхности. Классическая реакция окисления аммиака на поверхности платинородиевой сетки, возможно, является именно такой реакцией. Известны другие случаи, в которых скорость каталитического превращения определяется частотой столкновений молекул реагента с поверхностью. Примером может служить хорошо известное разложение озона на серебре. [c.12]

Для сравнения экспериментальных значений растворимостей с ожидаемыми для регулярных растворов читателю надлеишт обратиться к данным, содержащимся в монографии Гильдебранда ц Скотта [72[. Скэтчард сравнил изложенную здесь теорию с другими теориями, например с теорией Ленгмюра, который подошел к решению задачи, исходя нз данных о поверхностной энергии, или Ван-Лаара, при изложении теории которого мы заменили постоянные Ван-дер-Ваальса Ь и а соотйетственно величинами V и и >. В принятых здесь обозначениях теория Долезалека эквивалентна допущению, что в отсутствие образования химических связей [c.206]

Рис. 1.18. Схема устройства для нанесения на твердую подложку пленок Ленгмюра— Бложжетт 1 — ванна 2 — станина на амортизаторах 3 — прозрачный защитный кожух 4 — механизм подъема и опускания подложек (5) 6 — весы для измерения поверхностного давления 7 — схема управления мотором 8 — мотор, управляющий

Для оценок и А/г° особый интерес представляют экспериментальные данные по индивидуальным газовым гидратам,, у которых молекулы-гости занимают только большие полости. Здесь появляется возможность непосредственно рассчитать константу Ленгмюра (для молекулы-гостя в большой полости) по экспериментальным данным о составе гидрата и далее по изложенной схеме определить и Д/г°. Такой метод предложили на примере гидрата брома еше Ван-дер-Ваальса и Пла-теу (1959 г.), на эту возможность также указывали Баррер и Ружичка (1962 г.), Шотланд и Робинсон (1964 г.). [c.90]