Cтраница 1
Изучение поверхностных явлений и свойств коллоидных систем выделяют в самостоятельную группу вопросов физической химии. [1]
Изучение поверхностных явлений открывает пути регулирования этих явлений и взаимодействий в природе, а также управления ими в технике. Эти вещества, будучи внесены в очень малых количествах в объем фазы, самопроизвольно концентрируются на границе; при формировании плотного монослоя можно говорить, по существу, о 100 % - ной концентрации. Такие адсорбционные слои позволяют радикально изменять свойства поверхности раздела, взаимодействие фаз и протекающие здесь процессы. [2]
Часто изучение поверхностных явлений и дисперсных систем объединяют в одной дисциплине, называемой коллоидной химией, которая долгое время рассматривалась как раздел общего курса физической химии. В настоящее время коллоидную химию определяют как самостоятельную науку об особых свойствах гетерогенных высокодисперсных систем и протекающих в них процессах. Коллоидная химия - это физико-химия дисперсных систем и поверхностных слоев. Содержание предмета коллоидной химии П. А. Ребиндер формулирует так: коллоидная химия рассматривает процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные в основном с поверхностными явлениями. Таким образом, предметом коллоидной химии является изучение химических свойств дисперсных систем и процессов, наблюдаемых на границе раздела фаз, поверхностных явлений. [3]
При изучении поверхностных явлений, например явления адсорбции, для воспроизведения реальных поверхностей необходимо искусственно задавать неоднородность. Выяснилось, что ее можно успешно формировать, используя методы фрактальной геометрии. Известно несколько способов, основанных на различных моделях регулярных фракталов. [4]
При изучении поверхностных явлений часто бывает удобно рассматривать поверхностный слой как отдельную фазу, занимающую небольшой объем между двумя изучаемыми макроскопическими фазами, например металлом и раствором. Будем называть эту область поверхностной фазой в отличие от поверхности раздела, которая представляет собой геометрическую плоскость, выбранную произвольно между двумя фазами, обычно внутри или на границе поверхностной фазы. Тогда каждой частице в поверхностной фазе можно приписать химический или электрохимический потенциал и процесс адсорбции может - быть рассмотрен достаточно строго [66] на основе изотермы Гиббса. [5]
В последнее время при изучении поверхностных явлений на ряде примеров была показана роль электронных переходов в хемосорбции, а также их значение в физике твердого тела и явлениях адсорбции и катализа. [6]
Следует обратить особое внимание на изучение поверхностных явлений на границе мембрана - жидкость, оказывающих существенное влияние на процессы разделения растворов. [7]
Для исследования несовершенства кристаллов и изучения поверхностных явлений применяется дифракция электронов. В общем случае, электроны рассеиваются на атоме значительно сильнее, чем рентгеновские лучи и нейтроны. Однако проникающая способность таких электронов мала, так что их дифракция имеет место лишь п тонком поверхностном слое вещества. Электроны, обладающие такой энергией, называют быстрыми. [8]
Основные научные работы относятся к изучению поверхностных явлений ( в частности, поверхностного натяжения, осмоса), коллоидной химии, теории катализа. [9]
Область химической науки, занимающаяся изучением поверхностных явлений и дисперсных систем, называется коллоидной химией. Она выделена как самостоятельная научная дисциплина и является примером науки, объединяющей химические и физические методы и подходы для объяснения сущности коллоидных явлений. [10]
В некоторых случаях, например при изучении поверхностных явлений, в частности адсорбции, или при исследовании нерастворимых твердых соединений, когда абсорбционные методы оказываются малопригодными, применяют спектры отражения. [11]
Поэтому, кроме чисто научного интереса, изучение поверхностных явлений в полупроводниках имеет большое практическое значение, поскольку лишь глубокое понимание физических причин, приводящих к изменению поверхностных свойств кристаллов, может обеспечить разработку приемов по эффективной стабилизации параметров поверхности и гарантировать более устойчивую ( во времени) работу многочисленных полупроводниковых приборов. [12]
С этой точки зрения, возникшей при изучении поверхностных явлений, объяснены и значительные отрицательные отклонения от аддитивности эквивалентной электропроводности: при смешении галогенидов Ag с галогенидами К и РЬСЬ Ag-ионы координируют ионы галогенов и вследствие этого становятся менее подвижными. [13]
Много новых интересных данных было получено при изучении поверхностных явлений - динамики и химического состояния атомов в высокодисперсных частицах, в смолах, цеолитах, на поверхностях адсорбентов. Вскрыт механизм ряда топохимических и гетерогенно-каталитических реакций, изучены и детально описаны явления суперпарамагнетизма высокодисперсных ферро - и антиферромагнетиков. [14]
Возможность применения метода дифракции медленных электронов ( ДМЭ) для изучения поверхностных явлений связана с малой проникающей способностью электронов при энергиях от нескольких электронвольт до сотен электронвольт и с тем фактом, что длина электронной волны ( 150 / В) 1 / 2 оказалась подходящей для дифракции на кристаллических решетках твердых веществ. Показано, что для электронов с энергиями не выше 250 - 300 эВ заметный вклад в образование дифракционной картины вносят только два или три верхних слоя атомов поверхности, причем основной вклад приходится на первый монослой. Из-за малой проникающей способности электронов дифракционная картина по многим характеристикам больше похожа на картину дифракции света от двумерной решетки, чем на дифракцию рентгеновских лучей от трехмерной решетки кристаллов. Чтобы оценить эти различия, целесообразно сравнить дифракционные картины рентгеновских лучей и ДМЭ. Для получения лауэграмм используют узкий пучок белого рентгеновского излучения, перпендикулярно падающий на монокристалл. От непрозрачного кристалла и рентгеновские лучи и медленные электроны отражаются и появляются с той же стороны кристалла, откуда падает исходный пучок. Серии брэгговских отражений от разных рядов плоскостей в кристалле образуют дифракционную картину. Эти отражения можно получить в виде маленьких точек на фотопленке, помещенной на расстоянии нескольких сантиметров от кристалла перпендикулярно падающему лучу. Каждая точка соответствует брэгговскому отражению от одного ряда атомных плоскостей при одной длине волны. [15]