Время жизни молекулы в поверхностном слое

Поверхность твердого тела в отличие от поверхности жидкости в течение долгого времени может оставаться такой же, какой она была в момент образования. Вместе с тем многие твердые тела обладают пластическими свойствами и при определенных условиях могут течь. Таким образом, они могут характеризоваться так же, как и жидкости, объемной и поверхностной подвижностью. Времена жизни молекул и атомов на юверхности твердых тел очень сильно различаются для легкоплавких и тугоплавких веществ. Для тугоплавкого вольфрама при комнатной температуре время жизни атомов на поверхности составляет 10 с. Практическая неподвижность атомов и молекул в тугоплавких телах, хотя они и колеблются около положения равновесия, обусловливает неизменность формы их поверхности во времени. Поверхность твердого тела редко бывает эквипотенциальной. Очевидно, что межфазную поверхность твердое тело — жидкость определяет профиль поверхности твердого тела. Поверхностный слой на межфазных границах имеет одну часть в первой фазе, другую — во второй. [c.22]

Для структуры адсорбционного слоя весьма существенно взаимодействие между молекулами адсорбата. Если в случае физической адсорбции, осуществленной межмолекулярными силами (см. раздел IX.III), оно сводится к латеральной когезии —притяжению, то для хемосорбции характерно отталкивание. Оно обусловлено, во-первых, локализацией хемосорбции на определенных поверхностных центрах ( время жизни велико при больщих Е), приводящей к отталкиванию электронных оболочек соседних молекул, если их диаметр больше расстояния между центрами. Во-вторых, большие энергии вызывают поляризацию молекул адсорбата, и индуцированные диполи, ориентированные параллельно, взаимно отталкиваются. Все рассмотренные взаимодействия, создающие комплекс адсорбент — адсорбат, приводят к изменению поверхностного состояния. [c.129]

В работе [56] вычисление поверхностного потенциала воды проводилось методом разложения в ряд по энергиям мультиплетного взаимодействия. Результаты расчета применительно к границе раздела вода I газовая фаза показывают, что молекулы воды должны ориентироваться атомами кислорода в сторону газовой фазы, причем знак существенно зависит от зарядовой конфигурации полярной молекулы. К аналогичным выводам приводят также исследования зависимости поверхностного потенциала струи воды в воздухе от времени жизни поверхности [57]. При возрасте поверхности менее 3 мкс измерение указывает на отклонение от состояния равновесия. В неравновесной области поверхностный потенциал со временем становится положительным и, считая, что для свежей поверхности при т = О (т - время жизни струи) вследствие отсутствия молекулярной ориентации в поверхностном слое = О, то равновесное значение потенциала на границе вода I газовая фаза должно быть положительным. Линейная экстраполяция в области т от 0,003 до О секунд [c.211]

Поверхностный слой жидкости вследствие 1Юдвижности молекул в объеме, а такн<е в результате постоянно протекающих процессов испарения и конденсации находится в состоянии непрерывного обновления. Так, среднее время жизни молекулы воды на поверхности составляет около с. Плотность граничного слоя между водной фазой и ее насыщенным паром изменяется непрерывно от плотности жидкой воды до плотности ее пара. В то же время межмолекулярные силы обеспечивают наличие поверхностного слоя жидкости определенной толщины. Обычно толщина поверхностного слоя жидкости составляет несколько молекул. Чем больше межмолекулярные силы, тем на меньшее расстояние молекулы могут диффундировать с поверхности, т. е. тем меньше толщина поверхностного слоя. Внутренняя граница слоя соответствует началу изменения структуры жидкости в объеме. Благодаря подвижности жидкости ее поверхность является гладкой и сплошной, или эквипотенциальной, т. е. все точки иоверхности энергетически эквивалентны. [c.19]

Как уже было показано, молекулы таких веществ сильно адсорбируются на поверхности раствора. Пенные пленки — это жидкие слои с двумя свободными поверхностями. Адсорбционные слои, образуемые поверхностно-активными веществами, стабилизируют пенную пленку и значительно замедляют вытекание из нее жидкости. Это удлиняет время жизни пенц, [c.136]

Межфазную прочность растворов желатины находили как на границе с воздухом, так и на границе с углеводородами. Измерения прочности межфазного слоя при 20° на границе раздела 0,5% ный раствор желатины— бензол дали большие значения, больше Ъдин-см время жизни капли бензола на этой же границе раздела фаз было практически бесконечным. При этой температуре в водном растворе желатины идут процессы мутаротации, образуются агрегаты и возможно объемное структурирование. Для исключения дополнительных факторов при изучении межфазной прочности все опыты проводили при 40°. Таким образом, мы изучали поверхностную прочность в чистом виде, когда, как известно, молекулы желатины не образуют агрегатов, а находятся в конформационном состоянии статистического клубка. [c.401]

Во время высокотемпературной очистки образца слой газа на внутренних стенках может истощиться, а затем восстановиться во время интервала адсорбции. И наоборот, после флэш-десорбции газ может снова выделиться со стенок, окружающих нить. Эффекты такого рода в некоторых случаях становятся заметными. Для азота при давлении 3- 10" мм рт. ст. нами найдена поверхностная концентрация п, равная 1,5-10 ° молекул1см , а для окиси углерода при р = 7 10 мм рт. ст., п=1,4- Ю 2 молекул/см . Это дает время жизни порядка 2 10 и 2-10 2 сек соответственно. Следовательно, для окиси углерода можно ожидать затруднений, связанных с адсорбцией на стекле, как во время адсорбции, так и во время десорбции. Качественные наблюдения для кислорода также указывают на время жизни на стекле, сравнимое с временем жизни окиси углерода. [c.154]

Однако стационарная концентрация возникающего таким образом синглетного кислорода невелика и потому мало его воздействие на полимер. Значительно большая его концентрация создается на поверхности или/и в поверхностном слое образца при переносе энергии к абсорбированному молекулярному кислороду от хромофоров полимера. При этом, как и в случае сенсибилизации в атмосфере, допускается вначале образование промежуточных контактных комплексов или КПЗ между возбужденнььм сенсибилизатором и молекулярным кислородом. За счет Т—Г-переноса энергии для сенсибилизаторов с Ет> 170 кДж в основном образуется 02( 2 ) и в десять раз меньше Ю2( Ая), для сенсибилизаторов, с 90 кДж г 160 кДж образуется только Ю2( Де). При невысоких давлениях обе формы синглетного кислорода довольно устойчивы время жизни Ю2( Дг) достигает нескольких десятков минут, 02( Е2)— нескольких секунд. Этого достаточно, чтобы молекула [c.155]

Следует ожидать, что влияние полимера на механические свойства подложки должно зависеть от энергии ее взаимодействия с подложкой — адгезии. Прочная адгезионная связь пленки покрытия с подложкой обеспечивается при взаимодействии функциональных групп макромолекул с активными центрами поверхности. При этом в первую очередь закрепляются места выхода на поверхность дислокаций, поскольку они обладают высокой адсорбционной и каталитической активностью [91]. На рис. 3.30 схематически показано взаимодействие фрагмента полимерной макромолекулы с полупетлевым источником. (Дислокации, генерируемые приповерхностными источниками, обычно имеют форму полунетель.) Закрепление этого источника путем адгезионного взаимодействия в системе подложка — покрытие должно привести к воздействию на распределение дислокаций в приповерхностном слое. Поэтому время оседлой жизни адсорбированной молекулы влияет на подвижность поверхностных дислокаций и, в конечном итоге, на механические свойства металла. Очевидно, что интенсивность такого механизма упрочнения должна зависеть от энергии связи. [c.165]