புறப்பரப்பு வேதியியல் - பரப்பு கவர்தல் சமவெப்பக் கோடுகள் மற்றும் சம அழுத்தக்கோடுகள் | 12th Chemistry : UNIT 10 : Surface Chemistry
பரப்பு கவர்தல் சமவெப்பக் கோடுகள் மற்றும் சம அழுத்தக்கோடுகள்.
மாறாத வெப்பநிலையில் பரப்பு கவர்தலில் ஏற்படும் மாற்றத்தை சமவெப்பக் கோடுகள் குறிப்பிடுகின்றன. மாறாத அழுத்தத்தில் பரப்பு கவர்தலின் அளவுகளை வெப்பநிலைக்கு எதிராக படம் வரையும்போது கிடைக்கும் கோடுகள் சம அழுத்தக் கோடுகள் என்றழைக்கப்படுகின்றன. படத்தில் காட்டியுள்ளவாறு இயற்பரப்பு கவர்தல் மற்றும் வேதிப்புறப்பரப்புக் கவர்தலின் சம அழுத்தக் கோடுகள் வெவ்வேறானவை.
இயற் புறப்பரப்பு கவர்தலில், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது x/m மதிப்பு குறைகிறது. ஆனால்,
வேதிப்புறப்பரப்பு கவர்தலில், வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது x/m மதிப்பு முதலில் அதிகரித்து பின்னர் குறைகிறது. பரப்பு கவர்தலுக்காக பரப்பு கிளர்வுறுதல் அவசியம் என்பதை இந்த அதிகரிப்பு விளக்குகிறது, ஏனெனில், கிளர்வு அணைவு உருவாவதற்கு குறிப்பிட்ட அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
உயர் வெப்பநிலையில், பரப்புகவர் பொருளின் இயக்க ஆற்றல் அதிகரிப்பதால் நிகழும் பரப்பு நீக்கத்தின் காரணமாக பரப்பு கவர்தல் குறைகிறது.
x என்பது ‘m' கிராம் நிறையுள்ள பரப்பு பொருளின் மீது கவரப்பட்ட பரப்பு கவர் பொருளின் அளவு.
பரப்பு கவர்தல் சமவெப்பக் கோடுகளை அளவியலாக கற்க முடியும். மாறாத வெப்பநிலையில், பரப்புகவரப்பட்ட பொருளின் அளவிற்கும், அழுத்தத்திற்கும் (அல்லது பரப்புகவர் பொருளின் செறிவு) இடையே வரைபடம் வரையும் போது கிடைக்கும் கோடுகள் சமவெப்ப கோடுகள் என்றழைக்கப்படுகின்றன.
இந்த சமவெப்பக் கோடுகளை விளக்குவதற்காக பல்வேறு சமன்பாடுகள் பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளன, அவையாவன:
(i) ஃபிரண்ட்லிச் பரப்பு கவர்தல் சமவெப்பக் கோடு.
ஃபிரண்ட்லிச் கூற்றுப்படி,
x/m = kp1/n
இங்கு x என்பது p அழுத்தத்தில் 'm' கிராம் நிறையுள்ள பரப்புப் பொருளின் மீது பரப்பு கவரப்பட்ட பரப்புகவர் பொருளின் அளவாகும். k மற்றும் 1 ஆகியன ஃபிரண்ட்லிச்சால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட மாறிலிகளாகும். . மதிப்பு எப்பொழுதும் ஒன்றைவிட குறைவாகவே இருக்கும். இந்த சமன்பாடானாது திண்ம பரப்பின்மீது வாயுக்கள் பரப்பு கவரப்படும் செயல்முறைக்கு பொருந்தக்கூடியது. c எனும் செறிவுடைய கரைசல்களின் பரப்பு கவர்தலுக்கு பயன்படுத்தும்போது, இதே சமன்பாடானதுபின்வருமாறு என மாறுகிறது.
x/m = kp1/n
மாறாத வெப்பநிலையில், வாயுக்களின் (அல்லது பரப்புகவர் பொருள்) பரப்பு கவர்தலின்மீதான அழுத்தத்தின் விளைவை இச்சமன்பாடு அளவியலாக கணக்கிடுகிறது. சமன்பாட்டின் இருபுறமும் log எடுக்கும் போது x/m = kp1/n
log x/m = log k+ 1/n log p
இங்கு வெட்டுத்துண்டானது log k மதிப்பையும் சாய்வு 1/n மதிப்பையும் தருகிறது.
அழுத்தம் அதிகரிக்கும்போது x/m மதிப்பு அதிகரித்தலை இச்சமன்பாடு விளக்குகிறது.ஆனால், கண்டறியப்பட்ட மதிப்புகள், குறைந்த அழுத்தத்தில் வித்தியாசப்படுகின்றன.
வரம்புகள்:
1. இச்சமன்பாடானது முற்றிலும் கற்பிதமானது, ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்த எல்லைக்குள் மட்டுமே சரியாக அமைகிறது.
2. kமற்றும் n ஆகிய மாறிலிகளின் மதிப்புகளும் வெப்பநிலையை பொருத்து மாறுகின்றன. இதற்கான விளக்கம் வழங்கப்படவில்லை .