Макет страницы
ж
где О — площадь монослоя, на которую нанесено п молей вещества; R — универсальная газовая постоянная; T — температура.
Уравнение (11.20) называют уравнением состояния поверхностного газа (по аналогии с уравнением состояния
идеального газа). Теоретическое обоснование уравнения (11.20) будет рассмотрено далее (см. с. 59).
Уменьшение площади, занимаемой 1 моль вещества в монослое, приводит к отклонениям от состояния идеального двумерного газа. При высоком поверхностном давлении монослой напоминает реальный объемный газ, подчиняющийся уравнению Ван-дер-Ваальса. Дальнейшее повышение давления вызывает конденсацию двумерного газа. Конденсация протекает при постоянном поверхностном давлении. Поверхностное давление двумерного насыщенного пара увеличивается с повышением температуры и уменьшается с ростом углеводородной цепи молекул.
Конденсация двумерного газа приводит к образованию твердообразных и жидкообразных монослоев. Такие названия даются по аналогии с твердым и жидким агрегатным состоянием веществ. Двумерные жидкости отличаются малой сжимаемостью, а твердообразные монослои имеют модуль упругости.
При конденсации монослоев может наблюдаться состояние, не имеющее аналогии у трехмерных систем. Это состояние называется жидкорасширенным. Для жидкорасширен-ного состояния Ленгмюр предложил уравнение
(П-П0) (О-О0) = RT, (11.21)
где П0 и O0 — константы.
Рис. 12. Строение монослоя при различной площади, приходящейся на одну молекулу в монослое
