Поверхностная фигура
Cтраница 1
Поверхностная фигура, появляющаяся в результате перестройки монокристалла меди при реакции в течение 30 мин. [1]
Для описания различных поверхностных фигур, возникающих в ходе реакции, необходимо ввести определенную терминологию. В большинстве случаев поверхностные фигуры весьма сложны, и поэтому незначительные детали их формы не будут здесь рассматриваться. Однако они должны быть приняты во внимание в дальнейших исследованиях. В опытах со сферическими образцами термин область ( 111) означает такую область, в пределах которой активность и поверхностная структура постоянны при данных условиях опыта, причем конец оси [111] расположен в центре этой области; размеры области изменяются в зависимости от реакции. [2]
На рис. 10 представлены поверхностные фигуры на чистой меди, полученные при перестройке монокристалла в отсутствие добавок посторонних атомов, и соответствующие изменения при добавках серебра, цинка и хромового ангидрида. [3]
 |
Цветные интерференционные фигуры на монокристалле меди. [4] |
В ходе реакции на сфере могут образоваться несколько различных типов поверхностных фигур. [5]
Для описания различных поверхностных фигур, возникающих в ходе реакции, необходимо ввести определенную терминологию. В большинстве случаев поверхностные фигуры весьма сложны, и поэтому незначительные детали их формы не будут здесь рассматриваться. Однако они должны быть приняты во внимание в дальнейших исследованиях. В опытах со сферическими образцами термин область ( 111) означает такую область, в пределах которой активность и поверхностная структура постоянны при данных условиях опыта, причем конец оси [111] расположен в центре этой области; размеры области изменяются в зависимости от реакции. [6]
Фигуры пробоя могут образовываться на произвольных кристаллических поверхностях, но лишь в отдельных случаях имеется связь между ними и направлениями пробоя в объеме кристалла. Кроме того, по-видимому, не требуется, чтобы симметрия поверхностной фигуры была такой же, как симметрия поверхности или объема кристалла; это доказывается наличием аномальных поверхностных фигур на арагоните ГЛ. [7]
Фигуры пробоя могут образовываться на произвольных кристаллических поверхностях, но лишь в отдельных случаях имеется связь между ними и направлениями пробоя в объеме кристалла. Кроме того, по-видимому, не требуется, чтобы симметрия поверхностной фигуры была такой же, как симметрия поверхности или объема кристалла; это доказывается наличием аномальных поверхностных фигур на арагоните ГЛ. [8]
Внешний вид поверхности, исследованной под микроскопом, был обусловлен симметрией грани и образовавшимися микрогранями. Грани, расположение поверхностных атомов в которых имело высокую симметрию, содержали микрограни только одного-сорта; на гранях, обладавших меньшей симметрией, обнаруживались микрограни нескольких видов. Детали различных поверхностных фигур, образующихся при перестройке, настолько многообразны и сложны, что для наших целей нет необходимости подробно описывать их в этой статье. [9]
В данном разделе кратко описано окисление монокристалла меди. Это сделано, во-первых, потому, что реакция водорода и кислорода на меди, которая будет рассмотрена позже, тесно связана с реакцией меди с одним кислородом. Во-вторых, получаемые при окислении поверхностные фигуры ярко демонстрируют изменение скорости реакции в зависимости от типа грани и важность дефектов в структуре металлов. [10]
В случае каталитических реакций, когда продукты реакции удаляются с поверхности, как при реакции водорода и кислорода на поверхности меди с образованием воды, на определенных гранях вследствие перегруппировки поверхностных атомов образуются аналогичные микрограни. Травление в жидкостях также приводит к образованию микрограней и сходных фигур отражения. Скорость образования пленок и микрограней, возникающих на различных гранях, зависит от металла, природы реагирующих газов и условий опыта. Эти поверхностные фигуры весьма специфичны и значительно видоизменяются при наличии примесей. В некоторых каталитических реакциях, например при разложении СО на никеле с образованием углерода, твердые продукты образуются на различных гранях с различными скоростями и можно увидеть интересные фигуры отложения этих продуктов. Обычно в предварительных опытах по изучению поверхностных процессов выгоднее применять сферические образцы с целью сравнить скорости реакций на различных гранях в одинаковых условиях опыта и затем выбрать наиболее интересные области для дальнейшего исследования. [11]
Для меди были испытаны многие способы удаления последних следов раствора фосфата с поверхности и была принята следующая методика. После электрополировки кристалл немедленно промывали дистиллированной водой, а затем его погружали в 10 % - ный водный раствор фосфорной кислоты на 1 мин. Фосфат меди лучше растворим в кислоте, чем в воде. Наконец, кристалл отмывали в проточной воде 4 мин. В качестве промывной воды использовалась перегнанная деминерализованная вода. Несколько дополнительных опытов проводилось для того, чтобы показать, что описанные выше операции вполне достаточны для удаления последних следов фосфата, которые могут влиять на активность поверхности. Поскольку на цветные поверхностные фигуры, получаемые при окислении, чрезвычайно сильно влияют следы загрязнений, эти фигуры использовались в качестве критерия чистоты поверхности. Так как присутствие фосфат-иона в растворе азотной кислоты и этилового спирта исключалось и казалось маловероятным, чтобы нитрат-ион, оставаясь на поверхности, влиял на фигуры окисла, так же как и фосфат-ион, то мы полагали, что поверхность, отмытая этим способом, не была загрязнена полировальным раствором. После такой обработки получались обычные фигуры, типичные для окисления. [12]
Страницы: 1