Jednovrstvá

Monovrstva je jediná, hustě zabalená vrstva atomů nebo molekul. [jeden]

Chemie

Langmuirova monovrstva nebo nerozpustná monovrstva je nerozpustná vrstva organického materiálu o tloušťce jedné molekuly, distribuovaná ve vodné fázi. Obvykle se k přípravě Langmuirových monovrstev používají amfifilní materiály, které dosahují hydrofilní skupiny a hydrofilního ocasu. Od 80. let 20. století byly Langmuirovy monovrstvy vyráběny z řady dalších materiálů, včetně makromolekul, jako jsou polymery. Langmuirovy monovrstvy byly rozsáhle studovány pro výrobu Langmuir-Blodgettových filmů ( LB filmů ), které vznikají umístěním monovrstev na pevné substráty.

Gibbsova monovrstva nebo rozpustná monovrstva je monovrstva vytvořená na směsi, která se rozpouští v jedné z fází oddělených povrchem, na kterém je monovrstva vytvořena.

Čas formace

Doba tvorby monovrstvy je doba, která je v průměru potřebná k pokrytí povrchu adsorbátem, například kyslíkem. Pokud má adsorbát koeficient přilnavosti rovný 1 (to znamená, že každá molekula, která dosáhne povrchu, se na něm ukládá a neodráží se), pak doba tvorby monovrstvy je popsána vzorcem:

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

kde t je čas v sekundách a P je tlak v pascalech. Pokrytí povrchu při tlaku 300 µPa (2⋅10 −6 Torr) trvá pouze jednu sekundu.

Jednovrstvé fáze a stavové rovnice

Langmuirova monovrstva může být stlačena nebo expandována změnou její oblasti odstřižením bariéry ve vyváženém Langmuirově filmu. Jestliže je povrchové napětí rozhraní měřeno kompresí, získá se "kompresní izoterma". Tato izoterma demonstruje změnu povrchového tlaku ( , kde je povrchové napětí rozhraní před vytvořením monovrstvy) na povrchu (inverzní povrchová koncentrace ). Je to analogie 3D procesu, kde se tlak mění s objemem. $\Pi =\gamma ^{o}-\gamma$ $\gamma ^{o}$ $\Gamma ^{-1}$

Rozmanitost dvouprostorových fází lze detekovat separací fázovými přechody. Při fázovém přechodu se nemění povrchové napětí, ale mění se plocha, stejně jako u normálních fázových přechodů se mění objem, zatímco tlak zůstává konstantní.

Dvourozměrné fáze v pořadí zvyšujícího se tlaku:

Dvourozměrný plyn: existuje několik molekul, které spolu slabě interagují; lze tedy použít analog stavové rovnice pro trojrozměrné plyny: zákon ideálního plynu , kde je plocha jednoho molu. Jak se tlak zvyšuje, je třeba použít složitější rovnice (Van der Waals, virial…) $\Pi A=RT$ $A$
Rozšířené tekutiny
Stlačené kapaliny
Pevné látky

Pokud se povrch dále zkracuje, dochází ke zborcení, zničení monovrstvy a tvorbě rozpustných agregátů a vícevrstev.

Gibbsova monovrstva může být také popsána stavovými rovnicemi, které lze odvodit z Gibbsovy izotermy.

Pro velmi zředěné roztoky , $\gamma =\gamma _{o}-mC$

pomocí Gibbsovy izotermy je dosaženo další analogie ideálního plynu $\Pi =\Gamma RT$

Pro koncentrovanější roztoky se pak používá Langmuirova izoterma $\Gamma =\Gamma _{\max }{\frac {C}{a+C))$ $\Pi =\Gamma _{max}RT\left(1+{\frac {C}{a}}\right)$

Biologie

V biologii se často vyskytují monovrstvy. Micela je monovrstva, zatímco fosfolipidová vrstva tekutiny v buněčné membráně jsou technicky dvě monovrstvy.

Struktura buňky

V buněčné kultuře pojem monovrstva obvykle označuje vrstvu buněk, ve které nejsou žádné buňky rostoucí na jiných, ale všechny rostou blízko sebe a často se navzájem dotýkají na stejném růstovém povrchu.

Monoatomická vrstva

Jednoatomová vrstva je vnější vrstva na povrchu kondenzované fáze na jejím rozhraní s jinou fází nebo s vakuem . Používá se v případech, kdy je výrazný povrch, ale není zde fáze v termodynamickém smyslu (tenké filmy, tělesa biologické povahy, membrány atd.).

Jednoatomová vrstva je obvykle adsorpční . Adsorpční vrstvu lze považovat za M.s. čím přísněji, tím homogennější ve složení a struktuře adsorbátu a adsorbentu . Tloušťka různých monatomických vrstev se pohybuje od meziatomových vzdáleností až po velikost adsorbérů. makromolekuly (až ~10 3 -10 4 A).

Monomolekulární vrstva

Monomolekulární vrstva - vrstva o tloušťce jedné molekuly , vzniká na rozhraních jako výsledek např. adsorpce .

Poznámky

↑ monolayer // IUPAC Gold Book . Získáno 4. dubna 2012. Archivováno z originálu 6. listopadu 2012. (neurčitý)