Theorie der Adsorption und verwandter Erscheinungen

Zusammenfassung

Wenn Gasatome oder Partikel eines Moleküldampfstrahles die Oberfläche eines festen Körpers treffen, so werden sie keineswegs reflektiert, sondern kondensieren sich, um nach einem bestimmten Zeitraum wiederum zu verdampfen. Die quantitative Ausführung dieser Idee (die zuerst von Langmuir 1916, unabhängig vom Verf., ausgesprochen wurde) führt zu folgenden Resultaten. Die mittlere Verweilzeit eines Atoms (also die Zeit, während der es adsorbiert bleibt) drückt sich durch die Formel$\tau = \tau _0 e^{\frac{{u_0 }}{{kT}}}$ aus, wo τ₀ die Schwingungsperiode um die Gleichgewichtslage (senkrecht zur Oberfläche), u₀ die Auslösungsarbeit und T die absolute Temperatur bedeuten. Ist die Anzahl v der in der Zeiteinheit die Oberfläche treffenden Atome nicht allzu groß, so wird sie durch, die Anzahl n/τ der verdampfenden Atome kompensiert und die Anzahl n der adsorbierten Atome bleibt unverändert. Ist die Affinität der adsorbierten Atome gegeneinander größer als gegenüber den Teilchen der adsorbierenden Fläche, so beginnt bei v≧v_k oder T≦ T_k die Fällung der Atome, und zwar hauptsächlich in der Form von Zwillingen, später aber auch größerer Komplexe (T_k entspricht der Knudsenschen „kritischen Reflexionstemperatur“). Ist die Affinität der adsorbierten Atome zueinander kleiner als zu den Teilchen des adsorbierenden Körpers, so entsteht an der Oberfläche bei nicht allzu hohen Temperaturen eine kompakte monomolekulare Schicht. In derselben Weise gelingt es, die Sublimation der festen Körper und besonders ihre Dissoziation, welche als Vorbereitung des Schmelzvorganges betrachtet werden darf, zu behandeln.