Monoschicht

Eine Monoschicht ist eine einzelne, nah gepackte Schicht von Atomen, Molekülen oder Zellen.

Chemie

Eine Langmuir Monoschicht oder unlösliche Monoschicht sind eine dicke Ein-Molekül-Schicht einer unlöslichen organischen materiellen Ausbreitung auf eine wässrige Subphase. Traditionelle Zusammensetzungen haben gepflegt sich vorzubereiten Monoschichten von Langmuir sind amphiphilic Materialien, die einen wasserquellfähigen headgroup und einen hydrophoben Schwanz besitzen. Seit den 1980er Jahren ist eine Vielzahl anderer Materialien verwendet worden, um Monoschichten von Langmuir zu erzeugen, von denen einige semi-amphiphilic einschließlich Makromoleküle wie Polymer sind. Monoschichten von Langmuir werden für die Herstellung des Langmuir-Blodgett Films umfassend studiert (PFD.-Filme), die durch übertragene Monoschichten auf einem festen Substrat gebildet werden. Eine Monoschicht von Gibbs oder auflösbare Monoschicht sind eine Monoschicht, die durch eine Zusammensetzung gebildet ist, die in einer der Phasen auflösbar ist, die durch die Schnittstelle getrennt sind, auf der die Monoschicht gebildet wird.

Bildungszeit

Die Monoschicht-Bildungszeit oder Monoschicht-Zeit sind die Zeitdauer erforderlich durchschnittlich für eine Oberfläche, durch ein Adsorbat wie Sauerstoff bedeckt zu werden, der bei frischem Aluminium bleibt. Wenn das Adsorbat einen Einheitsdurchstechen-Koeffizienten hat, so dass jedes Molekül, das die Oberfläche erreicht, dabei ohne das Wiederabdampfen bleibt, dann ist die Monoschicht-Zeit sehr grob:

:

wo t die Zeit ist und P der Druck ist. Man braucht ungefähr 1 Sekunde für eine Oberfläche, die an einem Druck von 300 µPa (2×10 Torr) zu bedecken ist.

Monoschicht-Phasen und Gleichungen des Staates

Eine Langmuir Monoschicht kann zusammengepresst oder durch das Ändern seines Gebiets mit einer bewegenden Barriere in einem Filmgleichgewicht von Langmuir ausgebreitet werden. Wenn die Oberflächenspannung der Schnittstelle während der Kompression gemessen wird, wird eine Kompressionsisotherme erhalten. Diese Isotherme zeigt die Schwankung des Oberflächendrucks (wo die Oberflächenspannung der Schnittstelle ist, bevor die Monoschicht gebildet wird) mit dem Gebiet (das Gegenteil der Oberflächenkonzentration). Es ist mit einem 3D-Prozess analog, in dem sich Druck mit dem Volumen ändert.

Eine Vielfalt von bidimensional Phasen, kann jeder entdeckt werden, der durch einen Phase-Übergang getrennt ist. Während des Phase-Übergangs ändert sich der Oberflächendruck nicht, aber das Gebiet, tut gerade wie während normaler Phase-Übergang-Volumen-Änderungen, aber Druck tut nicht.

Die 2. Phasen, in der zunehmenden Druck-Ordnung:

  • Benzin von Bidimensional: Es gibt wenige Moleküle pro Bereichseinheit, und sie haben wenige Wechselwirkungen deshalb, analog der Gleichungen des Staates für 3D-Benzin kann verwendet werden: Ideales Gasgesetz, wo das Gebiet pro Maulwurf ist. Als der Oberflächendruck zunimmt, sind kompliziertere Gleichungen (Van der Waals, virial...) erforderlich
  • Ausgebreitete Flüssigkeit
  • Komprimierte Flüssigkeit
  • Fester

Wenn das Gebiet weiter reduziert wird, sobald die feste Phase erreicht worden ist, kommt Zusammenbruch, die Monoschicht-Brechungen und auflösbaren Anhäufungen vor, und Mehrschichten werden gebildet

Monoschichten von Gibbs folgen auch Gleichungen des Staates, der aus der Isotherme von Gibbs abgeleitet werden kann.

  • Für sehr verdünnte Lösungen durch die Isotherme von Gibbs wird ein anderer, der des idealen Gasgesetzes analog ist, erreicht
  • Für konzentriertere Lösungen und Verwendung der Isotherme von Langmuir, so

Biologie

Auf

Monoschichten wird oft in der Biologie gestoßen. Ein micelle ist eine Monoschicht, und der phospholipid lipid bilayer Struktur von biologischen Membranen ist technisch zwei Monoschichten.

Zellkultur

In der Zellkultur bezieht sich eine Monoschicht auf eine Schicht von Zellen, in denen keine Zelle oben auf einem anderen wächst, aber alle wachsen nebeneinander und berühren häufig einander auf derselben Wachstumsoberfläche.


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