نمایش مبدأ برای شیمی سطح

'''شیمی سطح''' {{انگلیسی|Surface chemistry}} شاخه‌ای از علم [[شیمی]] است که به مطالعه واکنش‌هایی می‌پردازد که در آن [[واکنش دهنده]]‌ها ابتدا روی یک سطح جذب می‌شوند که این سطح به عنوان [[کاتالیزور]] برای واکنش عمل می نماید. بعد از واکنش محصولات از سطح جدا شده و در نهایت سطح بدون تغییر باقی می ماند. وقتی که واکنشی روی یک سطح رخ می دهد، مقدار [[مساحت]] سطح نسبت به [[وزن]] آن میزان مؤثر بودن آن سطح را در واکنش نشان می‌دهد. برخی سطوح [[سیلیکا|سیلیکایی]] دارای سطحی برابر ۲۰۰ [[متر مربع]] در هر گرم می‌باشند. به عنوان مثالی از واکنش سطحی می‌توان به واکنش یک [[مولکول]] آلی غیر اشباع با [[هیدروژن]] روی سطح [[پلاتین]] یا با [[برم]] روی سطح سیلیکا اشاره نمود.<ref>{{یادکرد دانشنامه | دانشنامه=دانشنامه کلمبیا | مقاله=Surface Chemistry | پیوند مقاله=http://www.answers.com/topic/surface-chemistry | ناشر=دانشگاه کلمبیا}}</ref>

== کاربرد ==
[[پدیده‌های سطحی]] و شیمی سطح در بخش‌های مختلف صنعتی و غیر صنعتی از اهمیت فراوانی برخوردار است. برای مثال واکنش‌های کاتالیزی روی سطح، موضوعاتی چون روان‌کننده ها، [[خوردگی]]، [[چسب|چسب ها]]، پاک‌کننده ها، عملیات استخراج، شیمی مواد حیاتب و واکنش‌های سل‌های الکتروشیمیایی همه متأثر از پدیده‌های شیمیایی می‌باشند.<ref>{{یادکرد کتاب | عنوان=شیمی سطح مبانی و کاربردها: با نگرش بر کاتالیزورهای نا همگن | ناشر=انتشارات دانشگاه اراک | تاریخ=زمستان ۱۳۸۰ | زبان=فارسی | شابک=۹۶۴-۷۳۲۰-۰۷-۸ | نام=علیرضا | نام خانوادگی=صلابت | نام خانوادگی ویراستار=مهدوی | پیوند=http://www.adinebook.com/gp/product/9647320078 }}{{پیوند مرده}}</ref>

== ایزوترم‌های جذب ==

ایزوترم‌های جذبی در واقع روابط ریاضی هستند که هدف آن‌ها برقراری رابطه‌ای کمی میان مقدار یک ماده جذب شده بر سطح یک جامد و [[فشار]] آن در فاز گازی بالا ی سطح یا [[غلظت]] آن در فاز مایع می‌باشد.
*''' ایزوترم جذب لانگمویر '''

[[ایزوترم جذب لانگمویر|تئوری لانگمویر]] بر اساس لایه‌های جذب شده تک مولکولی بوده و بیشتر برای جذب در فشارهای پایین و دماهای نسبتاً بالا کاربرد دارد:
{{چپ‌چین}}
:<math> \theta  =\frac{K \cdot p}{1+K \cdot p}</math> 
{{پایان چپ‌چین}}
که در این رابطه ''θ'' کسر پوششی سطح (نسبت سطح پوشیده‌شده به کل سطح در دسترس برای جذب)، ''p'' فشار یا غلظت گاز مورد نظر و ''K'' [[ثابت تعادل]] واکنش جذب (<math>K=\frac{K_1}{K_{-1}}</math> که <math>K_1</math> ثابت تعادل واکنش جذب و <math>K_{-1}</math> ثابت تعادل واکنش واجذب می‌باشد) است.
*''' تئوری بی ای تی '''
[[تئوری بی ای تی|این تئوری]] که شکل توسعه یافته ایزوترم جذب لانگمویر است بر اساس فرضیات لانگمویر بنا شده است:

<math> \frac{1}{v \left [ \left ( {P_0}/{P} \right ) -1 \right ]} = \frac{c-1}{v_m c} \frac{1}{v \left [ \left ( {P_0}/{P} \right ) -1 \right ]} = \frac{c-1}{v_m c} \left ( \frac{P}{P_0} \right ) + \frac{1}{v_m c} \ \ \ \ \ \ \ </math></center>

در این رابطه <math>v_m c</math> [[حجم]] مورد نیاز از گاز برای تشکیل یک تک لایه،<math>v</math> حجم کل گاز جذب شده،<math>p</math> و <math>P_0</math> به ترتیب [[فشار]] مورد آزمایش و [[فشار اشباع]] می‌باشد.
*'''ایزوترم جذب فرویندلیش '''

[[ایزوترم جذب فرویندلیش|این ایزوترم]] اولین بار در سال ۱۹۲۶ توسط [[هربرت فرویندلیش]] ارائه شده‌است. این معادله به صورت زیر بیان می‌شود:
{{چپ‌چین}}
:<math> \theta  =a \cdot p^{\frac{1}{n}}</math> 
{{پایان چپ‌چین}}
که در آن ''θ'' کسر پوششی سطح (نسبت سطح پوشیده‌شده به کل سطح در دسترس برای جذب)، ''p'' فشار یا غلظت گاز مورد نظر، ''n'' عددی بزرگتر از واحد و ''a'' یک عدد ثابت است. بر خلاف [[مدل جذب لانگمویر]] که در آن (تغییرات) [[آنتالپی]] جذب مستقل از کسر پوششی است، در ناحیه‌ای که ایزوترم فرویندلیش معتبر باشد، آنتالپی جذب تابعی خطی از <math>\ln \theta</math> است.

== جستارهای وابسته ==
*[[علم سطح]]
*[[تئوری بی ای تی]]
*[[ایزوترم جذب لانگمویر]]
*[[ایزوترم جذب فرویندلیش]]
== منابع ==
{{پانویس}}

{{شیمی-خرد}}

{{علم شیمی}}

[[رده:شیمی سطح]]
[[رده:شیمی کلوئید]]