view in publisher's site

The effects of monolayers on the evaporation of liquids

The evaporation rate of a liquid is determined, inter alia, by its equilibrium vapour pressure and by the actual pressure of vapour just above the surface. The relationship between these properties, the Hertz-Knudsen equation, can be deduced from the kinetic theory of gases. The evaporation coefficient, long used as a correction factor in this relationship, has been shown by recent experiments of Hickman, Maa, Schulze, and Cammenga to be unity, provided the equilibrium vapour pressure used in the Hertz-Knudsen equation is the value for the surface of the liquid. Difficulties in determining the surface temperature, and hence the vapour pressure, have led to values of the evaporation coefficient less than unity.It is also essential that the liquid surface be clean. Minute quantities of contamination on the surface can inhibit the convective transfer of heat through the liquid to the surface, and this can lower the evaporation rate.Certain monolayers, when spread on a liquid surface, can reduce the evaporation rate of the liquid. In some situations this reduction can be partly attributed to reduced heat transfer by convection, but often the monolayer itself can impede evaporation. This property is conveniently described by an evaporation resistance. Monolayers in condensed surface states usually have significant evaporation resistances, but there are some important exceptions. The resistance depends on molecular architecture, temperature, surface pressure and carbon chain length.Treatment of evaporation resistance in terms of an energy or free energy barrier to evaporation describes most of the experimental data, but attempts to predict resistance values have had little success. A postulate that evaporation is restricted to those parts of the surface not obstructed by monolayer molecules, the accessible area, has led to successful predictions of some aspects of evaporation resistance. However, there is, as yet, no comprehensive theory of evaporation resistance: indeed, some experimental observations can not be explained by any of the current theories.

اثرات مونولایه ها بر تبخیر مایعات

نرخ تبخیر یک مایع به وسیله فشار بخار تعادلی آن و فشار واقعی بخار درست بالای سطح تعیین می‌شود. رابطه بین این خواص، معادله هرتز - کاندسن، را می توان از نظریه جنبشی گازها استنتاج کرد. ضریب تبخیر که مدت‌ها به عنوان ضریب تصحیح در این رابطه مورد استفاده قرار می‌گرفت، توسط آزمایش‌های اخیر هیکمن، مایکا، شولز و جامنگا به صورت یک واحد نشان‌داده شده‌است، به شرطی که فشار بخار تعادلی مورد استفاده در معادله هرتز - کندسن، مقدار سطح مایع باشد. مشکلات در تعیین دمای سطح و در نتیجه فشار بخار، منجر به مقادیر ضریب تبخیر کم‌تر از حالت سکون شده‌است. همچنین ضروری است که سطح مایع تمیز باشد. مقادیر کم آلودگی در سطح می‌تواند مانع از انتقال همرفتی گرما از طریق مایع به سطح شود و این می‌تواند نرخ تبخیر را کاهش دهد. در برخی شرایط، این کاهش می‌تواند تا حدی به کاهش انتقال حرارت به وسیله همرفت نسبت داده شود، اما اغلب خود تک لایه می‌تواند مانع از تبخیر شود. این ویژگی به راحتی با مقاومت در برابر تبخیر توصیف می‌شود. مونولایه ها در حالت‌های سطح چگالش شده معمولا مقاومت تبخیر قابل‌توجهی دارند اما استثناهای مهمی وجود دارد. مقاومت به معماری مولکولی، دما، فشار سطحی و طول زنجیره کربن بستگی دارد. استفاده از مقاومت در برابر تبخیر از نظر انرژی یا مانع انرژی آزاد برای تبخیر بیشتر داده‌های تجربی را توصیف می‌کند، اما تلاش برای پیش‌بینی مقادیر مقاومت موفقیت کمی داشته‌اند. فرض بر این است که تبخیر محدود به بخش‌هایی از سطح است که توسط مولکول‌های تک لایه، یعنی ناحیه در دسترس، مسدود نشده اند و منجر به پیش‌بینی موفقیت‌آمیز برخی از جنبه‌های مقاومت در برابر تبخیر شده‌است. با این حال، تا کنون هیچ نظریه جامعی در مورد مقاومت در برابر تبخیر وجود نداشته است: در واقع، برخی مشاهدات تجربی را نمی توان با هیچ یک از نظریه‌های فعلی توضیح داد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • ترجمه مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • ترجمه مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • مقاله Surfaces and Interfaces
  • ترجمه مقاله Surfaces and Interfaces
  • مقاله سطوح و واسط‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح و واسط‌ها
  • مقاله Colloid and Surface Chemistry
  • ترجمه مقاله Colloid and Surface Chemistry
  • مقاله شیمی کلوئید و سطح
  • ترجمه مقاله شیمی کلوئید و سطح
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.