Yksikerroksinen

Yksikerros on yksi, tiheästi pakattu kerros atomeja tai molekyylejä. [yksi]

Kemia

Langmuir-yksikerros tai liukenematon yksikerros on liukenematon kerros, joka on yhden molekyylin paksuinen orgaaninen aine, joka on jakautunut vesifaasiin. Yleensä amfifiilistellä materiaaleilla valmistetaan Langmuir-yksikerroksia, jotka saavuttavat hydrofiilisen ryhmän ja hydrofiilisen hännän. Langmuir-yksikerroksia on 1980 - luvulta lähtien valmistettu useista muista materiaaleista, mukaan lukien makromolekyyleistä, kuten polymeereistä. Langmuir-yksikerroksia on tutkittu laajasti Langmuir-Blodgett-kalvojen ( LB-kalvojen ) valmistukseen, jotka muodostetaan asettamalla yksikerroksia kiinteille alustoille.

Gibbsin yksikerros tai liukoinen yksikerros on yksikerros, joka on muodostettu seokselle, joka liukenee johonkin faasista, jonka erottaa pinta, jolle yksikerros muodostuu.

Muodostumisaika

Yksikerroksen muodostumisaika on aika, joka tarvitaan keskimäärin pinnan peittämiseen adsorbaatilla, esimerkiksi hapella. Jos adsorbaatin tarttumiskerroin on 1 (eli jokainen pinnan saavuttava molekyyli kerrostuu sille eikä heijastu), niin yksikerroksen muodostumisaika kuvataan kaavalla:

t=3\times 10^{-4}/P

missä t on aika sekunteina ja P on paine pascaleina. Pinnan peittäminen kestää vain sekunnin 300 µPa (2⋅10 −6 Torr) paineessa.

Yksikerroksiset vaiheet ja tilayhtälöt

Langmuir-yksikerrosta voidaan puristaa tai laajentaa muuttamalla sen aluetta leikkaamalla este tasapainoisessa Langmuir-kalvossa. Jos rajapinnan pintajännitys mitataan puristamalla, saadaan "puristusisotermi". Tämä isotermi osoittaa pintapaineen muutoksen ( , missä on rajapinnan pintajännitys ennen yksikerroksen muodostumista) pinnalla (käänteinen pintapitoisuus ). Tämä on analogista 3D-prosessille, jossa paine muuttuu tilavuuden mukaan. $\Pi =\gamma ^{o}-\gamma$ $\gamma ^{o}$ $\Gamma ^{-1}$

Bispace-faasien monimuotoisuus voidaan havaita erottamalla faasisiirtymillä. Vaihemuutoksen aikana pintajännitys ei muutu, mutta pinta-ala muuttuu, aivan kuten normaalissa faasisiirtymässä tilavuus muuttuu paineen pysyessä vakiona.

Kaksiulotteiset vaiheet paineen nousun järjestyksessä:

Kaksiulotteinen kaasu: on useita molekyylejä, jotka ovat heikosti vuorovaikutuksessa keskenään; siten voidaan käyttää kolmiulotteisten kaasujen tilayhtälön analogia: ihannekaasulaki , jossa on yhden moolin pinta-ala. Paineen kasvaessa on käytettävä monimutkaisempia yhtälöitä (Van der Waals, virial…) $\Pi A=RT$ $A$
Laajennetut nesteet
Puristetut nesteet
Kiinteät aineet

Jos pintaa lyhennetään edelleen, tapahtuu romahdus, yksikerros tuhoutuu ja muodostuu liukoisia aggregaatteja ja monikerroksia.

Gibbsin yksikerrosta voidaan kuvata myös tilayhtälöillä, jotka voidaan johtaa Gibbsin isotermistä.

Erittäin laimeille liuoksille , $\gamma =\gamma _{o}-mC$

Gibbsin isotermin avulla saavutetaan toinen analogia ihanteellisesta kaasusta $\Pi =\Gamma RT$

Väkevämmille liuoksille käytetään sitten Langmuirin isotermiä $\Gamma =\Gamma _{\max }{\frac {C}{a+C))$ $\Pi =\Gamma _{max}RT\left(1+{\frac {C}{a}}\right)$

Biologia

Yksikerroksisia kerroksia esiintyy usein biologiassa. Miselli on yksikerroksinen, kun taas solukalvon nestekerroksen fosfolipidi on teknisesti kaksi yksikerrosta.

Solurakenne

Soluviljelmässä yksikerroksisella käsitteellä tarkoitetaan yleensä solukerrosta, jossa ei kasva päällekkäin soluja, vaan ne kaikki kasvavat lähellä toisiaan ja usein koskettavat toisiaan samalla kasvupinnalla.

Monoatominen kerros

Yksiatomikerros on ulompi kerros kondensoidun faasin pinnalla sen rajalla toisen faasin tai tyhjiön kanssa . Sitä käytetään tapauksissa, joissa pinta on korostunut, mutta termodynaamisessa mielessä ei ole faasia (ohutkalvot, biologiset kappaleet, kalvot jne.).

Yksiatomikerros on yleensä adsorptio . Adsorptiokerrosta voidaan pitää M.s. mitä tiukemmin, sitä homogeenisempi adsorbaatin ja adsorptioaineen koostumus ja rakenne . Erilaisten monoatomisten kerrosten paksuus vaihtelee atomien välisistä etäisyyksistä adsorbenttien kokoon. makromolekyylejä (jopa ~10 3 -10 4 A).

Monomolekulaarinen kerros

Monomolekulaarinen kerros - yhden molekyylin paksuinen kerros muodostuu rajapinnoille esimerkiksi adsorption seurauksena .

Muistiinpanot

↑ yksikerroksinen // IUPAC Gold Book . Haettu 4. huhtikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 6. marraskuuta 2012. (määrätön)