Pravděpodobnost přilepení - Sticking probability

The pravděpodobnost přilepení je pravděpodobnost, že molekuly jsou uvězněni povrchy a chemicky adsorbovat. Z Langmuirova adsorpční izoterma, molekuly nemůže adsorbovat na povrchy, když adsorpční stránky jsou již obsazeny jinými molekulami, takže pravděpodobnost slepení lze vyjádřit takto:

${ displaystyle S = S_ {0} (1- theta)}$

kde ${ displaystyle S_ {0}}$ je počáteční pravděpodobnost slepení a ${ displaystyle theta}$ je podíl pokrytí povrchu v rozmezí od 0 do 1.

Podobně, když se molekuly adsorbují na povrchech disociačně, je pravděpodobnost ulpívání

${ displaystyle S = S_ {0} (1- theta) ^ {2}}$

Čtverec je způsoben tím, že disociace 1 molekuly na 2 části vyžaduje 2 adsorpční místa. Tyto rovnice jsou jednoduché a lze je snadno pochopit, ale nemohou vysvětlit experimentální výsledky.

V roce 1958 P. Kisliuk^[1] představil rovnici pravděpodobnosti slepení, která může vysvětlit experimentální výsledky. V jeho teorii jsou molekuly uvězněny v prekurzorových stavech fysisorpce před chemisorpce. Potom se molekuly setkávají s adsorpčními místy, na které se mohou molekuly chemicky adsorbovat, takže se molekuly chovají následovně.

Pokud tato místa nejsou obsazena, molekuly provedou následující (s pravděpodobností v závorkách):

1. adsorbují na povrchu chemicky (${ displaystyle P_ {a}}$)
2. desorbovat z povrchu (${ displaystyle P_ {b}}$)
3. přejít na další stav předchůdce (${ displaystyle P_ {c}}$)

a pokud jsou tyto stránky obsazené, pak

1. desorbovat z povrchu (${ displaystyle P_ {b} '}$)
2. přejít na další stav předchůdce (${ displaystyle P_ {c} '}$)

Všimněte si, že obsazené místo je definováno jako místo, kde je chemicky vázaný adsorbát, takže by to podle definice bylo ${ displaystyle P_ {a} '= 0}$. Pak je pravděpodobnost slepení podle rovnice (6) reference^[1],

${ displaystyle S = S_ {0} left (1 + { frac { theta} {1- theta}} K right) ^ {- 1} = S_ {0} { frac {1- theta } {1+ (K-1) theta}}}$

${ displaystyle K = { frac {P_ {b} '} {P_ {a}}} + P_ {b}}$

Když ${ displaystyle K = 1}$, tato rovnice je ve výsledku shodná s Langmuirova adsorpční izoterma.

Poznámky

Reference

• Složení a základní vlastnosti pevných látek a kapalin. část I. pevné látky. Irving Langmuir; J. Am. Chem. Soc. 38, 2221-95 1916 Langmuir, I. (1916). "Ústava a základní vlastnosti pevných látek a kapalin. Část I. Pevné látky". Journal of the American Chemical Society. 38 (11): 2221–2295. doi:10.1021 / ja02268a002.