Лангмюр (бірлік) - Langmuir (unit)

The лангмюр (белгі: L) а-ға әсер ету бірлігі (немесе мөлшерлеу) беті (мысалы а кристалл ) және қолданылады өте жоғары вакуум (UHV) беттік физика зерттеу адсорбция туралы газдар. Бұл практикалық бөлім, олай емес өлшемді біртекті, және тек осы бір өрісте қолданылады. Ол американдық физиктің есімімен аталады Ирвинг Лангмюр.

Анықтама

Langmuir көбейту арқылы анықталады қысым әсер ету уақыты бойынша газдың Бір лангмюр 10 экспозициясына сәйкес келеді−6 Торр бір уақытта екінші.[1][2] Мысалы, бетті газ қысымына 10 әсер ету−8 Торр 100 секунд ішінде 1 л-ге сәйкес келеді, оттегі газының қысымын 2,5 · 10 деңгейінде ұстайды−6 Торр 40 секунд ішінде 100 л дозасын береді.

Шығу

Беттік физикада беттің экспозициясы - бұл тип еркін сөйлеу, бұл сан ағынының интегралы (ДжN) ашық уақытқа қатысты (т) аудан бірлігіне бірнеше бөлшектерді беру (Φ):

Идеал газдың сандық ағыны, яғни бірлік уақыт ішінде бірлік ауданның бетімен өтетін (бір бағытта) газ молекулаларының саны, кинетикалық теория:[3]

қайда C болып табылады сан тығыздығы газдың және молекулалардың орташа жылдамдығы (емес орташа-квадраттық жылдамдық, екеуі өзара байланысты болса да). Идеал газдың сан тығыздығы тәуелді термодинамикалық температура (Т) және қысым (б):

Газ молекулаларының орташа жылдамдығын кинетикалық теориядан да алуға болады:[4]

қайда м бұл газ молекуласының массасы. Демек

The пропорционалдылық сан ағыны мен қысым арасындағы температура мен берілген температура үшін ғана қатаң жарамды молекулалық масса адсорбциялық газ. Алайда, тәуелділік тек квадрат түбірлерде болады м және Т. Газды адсорбциялау тәжірибелері, әдетте, қоршаған ортаның температурасында жеңіл газдармен жұмыс істейді, сондықтан лангмуй практикалық бірлік ретінде пайдалы болып қалады.

Пайдалану

Әрбір газ молекула бетіне соғылу оған жабысады (яғни, жабысу коэффициенті 1), бір лангмюр (1 L) шамамен біреуін қамтуға әкеледі бір қабатты адсорбцияланған газ молекулаларының бетіндегі[дәйексөз қажет ]. Жалпы, жабысу коэффициенті түріне байланысты өзгереді реактивтілік лангмуй бетін толығымен жабу үшін уақыттың төменгі шегін беретін етіп, бет пен молекулалардан тұрады.

Бұл сондай-ақ ультра вакуумды (UHV) зерттеу үшін не үшін қолдану керектігін көрсетеді қатты күй беттер, наноқұрылымдар немесе тіпті жалғыз молекулалар. Орындауға арналған әдеттегі уақыт физикалық тәжірибелер үлгі беттерінде бір сағаттан бірнеше сағатқа дейін болады. Бетті бос ұстау үшін ластанулар, UHV камерасындағы қалдық газдың қысымы 10-дан төмен болуы керек−10 Торр.

Әдебиеттер тізімі

  • Lueth, H. (1997), Қатты материалдардың беттері мен интерфейстері (3-ші басылым), Springer.
  1. ^ Халықаралық таза және қолданбалы химия одағы (1993). Физикалық химиядағы шамалар, бірліктер және шартты белгілер, 2-ші басылым, Оксфорд: Blackwell Science. ISBN  0-632-03583-8. б. 65. Электрондық нұсқа.
  2. ^ Alpert, D. (1953). «Ультра жоғары вакуумды өндіру мен өлшеудегі жаңа әзірлемелер». Қолданбалы физика журналы. AIP Publishing. 24 (7): 860–876. дои:10.1063/1.1721395. ISSN  0021-8979.
  3. ^ «Мұрағатталған көшірме». Архивтелген түпнұсқа 2008-05-28. Алынған 2009-05-10.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме)
  4. ^ http://www.chem.arizona.edu/~salzmanr/480a/480ants/kmt3dpdf/kmt3dpdf.html