MONOWARSTWY I MULTIWARSTWY

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "MONOWARSTWY I MULTIWARSTWY"

Transkrypt

1 MONOWARSTWY I MULTIWARSTWY Wojciech FABIANOWSKI Politechnika Warszawska, Wydział Chemii, Katedra Chemii i Technologii Polimerów, ul. Noakowskiego 3, Warszawa 1. MONOWARSTWY I MULTIWARSTWY Na granicy faz woda-powietrze, na powierzchni ciał stałych, w wyniku procesów samorzutnych może powstać warstwa cząsteczek zbudowana z ściśle obok siebie ustawionych molekuł, zorientowanych w przestrzeni i o grubości odpowiadającej długości pojedynczej cząsteczki. Jest to tak zwana monowarstwa, dwuwymiarowy stan uporządkowanych cząsteczek. W wyniku powtarzanego procesu przenoszenia pojedynczych monowarstw (Langmuir-Blodgett Transfer) lub powtarzanego procesu chemisorpcji i osadzania kolejnych monowarstw (self-assembly) można otrzymać cienkie warstwy o grubości równej kilku-kilkudziesięciu monowarstwom i są to tak zwane multiwarstwy. Szereg prac poświęcono procesowi otrzymywania monowarstw i multiwarstw [1-5]. Ponieważ szereg zjawisk fizycznych i chemicznych ma miejce na powierzchni faz, nie jest zaskoczeniem, że tematyka ta ma duże znaczenie badawcze a w szczególności praktyczne. Jednocześnie warto dodać, że grubość pojedynczej warstwy jest rzędu 1-2 nanometrów, a zatem już z samej natury rzeczy monowarstwy i multiwarstwy są podmiotem prac poświęconych nanotechnologii. Aby ułatwić poznawanie tej ciekawej dziedziny wiedzy przedstawiono dalej przegląd metod stosowanych do charakteryzowania cienkich warstw i powierzchni jak również niektóre z ich potencjalnych zastosowań. 79

2 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka 2. METODY STOSOWANE DO CHARAKTERYZOWANIA MONOWARSTW I MULTIWARSTW W poniższym przeglądzie większy nacisk położono na zastosowanie różnych metod badawczych do charakteryzownia cienkich warstw, niż na ich podstawy fizyczne, wskazując w miarę możności odpowiednie źródła literaturowe. W ostatnich szczególnie latach obserwuje się rozwój ciekawych i wysoce wyspecjalizowanych metod badawczych, nie zawsze dostępnych dla każdego badacza. Dlatego szczególny nacisk położono na metody łączące w sobie precyzję i jednocześnie dostępne w większości laboratoriów POMIAR KĄTA ZWILŻANIA Jedna z najczęściej stosowanych metod do charakteryzowania stanu powierzchni polimerów, ciał stałych, pokrytych monowarstwą lub multiwarstwą jest pomiar kąta zwilżania. Kąt zwilżania definiuje się na podstawie już prawie 200-letniego prawa Younga i co ciekawe, okazuje się, że na podstawie pomiarów kąta zwilżania można uzyskać wciąż nowe informacje [1,6-9]. Na rys. 2.1 przedstawiono kształt kropli cieczy L na powierzchni ciała stałego S w obecności par cieczy V: Rys Kąt zwilżania Θ wynikający z równowagi sił na granicy faz S/L/V. Z równania Younga czyli równowagi sił na granicy faz S/L/V wynika, że: 80 γ SV = γ SL + γ LV cosθ (2.1) Symbole γ SV, γ SL, γ LV oznaczają odpowiednio swobodne energie powierzchniowe [mjm -2 ] ciała stałego S w kontakcie z parami V, ciała stałego S w kontakcie z cieczą L i cieczy L w kontakcie z parami V. W rzeczywistości γ SV = γ S - Π L, gdzie γ S jest swobodną energią powierzchniową ciała stałego a Π L jest ciśnieniem wywieranym przez ciecz zaadsorbowaną na powierzchni ciała stałego. Praca adhezji W ad pomiędzy fazą stałą S a fazą ciekłą L jest równa sumie swobodnych energii powierzchniowych obu

3 składników, pomniejszoną o międzyfazową energię swobodną na granicy faz S/L: W ad = γ S + γ L - γ SL (2.2) Wprowadzając równanie (2.1) w postaci γ SV = γ SL + γ LV cosθ i zakładając, że Π L 0; γ L = γ LV otrzymujemy: W ad = γ S + γ L - γ SL = γ S + γ L - γ SV + γ LV cosθ= γ L (1 + cosθ) (2.3) Równanie (2.3) jest podstawą do wyznaczenia powierzchniowej energii swobodnej ciał stałych, polimerów i wyznaczania składu warstw powierzchniowych kopolimerów zawierających zarówno ugrupowania hydrofilowe jak i hydrofobowe [10-12]. W tym przypadku korzystać można z równania Cassiego [13], w którym mierzone wartości kątów zwilżania dla poszczególnych składników powierzchni hydrofilowych i hydrofobowych, oznaczonych indeksami 1 i 2 odpowiednio Θ 1 i Θ 2, wiąże się z ich zawartością f 1 i f 2 (f 1 + f 2 = 1) w fazie powierzchniowej i mierzonym kątem zwilżania Θ dla powierzchni kopolimeru: cosθ = f 1 cosθ 1 + (1-f 1 )cosθ 2 (2.4) W przypadku pomiarów kąta zwilżania na powierzchni mieszanych monowarstw i multiwarstw, zdaniem Gee i Israelachvili [14] równanie Cassiego powinno uwzględniać średnią geometryczną oddziaływań a nie liniową addytywność W ad = f 1 W 1 + f 2 W 2 będącą podstawą równania (2.4). A zatem w przypadku monowarstw i multiwarstw zbudowanych z związków amfifilowych 1 i 2 rodzaju równanie Cassiego przybiera następującą postać: (1+cosΘ) 2 = f 1 (1 + cosθ 1 ) 2 + (1-f 1 )(1 + cosθ 2 ) 2 (2.5) Przy pomiarach kąta zwilżania należy zwracać uwagę na następujące zagadnienia: WIELKOŚĆ KROPLI, KĄT ZWILŻANIA ROSNĄCY (ANG. ADVANCING) I MALEJĄCY (ANG. RECEDING), SZORSTKOŚĆ POWIERZCHNI Do pomiarów kąta zwilżania służy zwykle pozioma lunetka (goniometr) zaopatrzona w krzyż pajęczy i skalę, co umożliwia bezpośredni pomiar kąta zwilżania podczas obserwacji (z obu boków) kropli cieczy osadzonej na badanym podłożu. Rzadziej korzysta się z obserwacji pionowej (lunetka do obserwacji kropli "od góry") i obliczaniu wówczas wartości kąta Θ z równania Bikermana [15]: 81

4 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka d V sin Θ = Π(2 3cos Θ + cos 3 Θ) (2.6) gdzie d - mierzona średnica kropli na podłożu, V - dodana objętość kropli Przy pewnej wprawie można w szybki sposób goniometrycznie mierzyć kąty Θ z dokładnością do 1-2 o. Zwykle dokonuje się pomiaru kąta Θ z lewej i prawej strony obserwowanej kropli, co najmniej dla 5 kropli osadzonych w różnych miejscach próbki. Wielkość kropli a zatem i kąt Θ zależą jednak od kilku czynników [16,17]. Dodając strzykawką powoli ciecz L do kropli można zaobserwować, że skokowa zmiana kąta zwilżania Θ następuje dopiero po przekroczeniu pewnej granicznej wartości Θ a, zwanej rosnącym kątem zwilżania (ang. advancing CA) (rys. II.2). Podobnie usuwając małymi porcjami ciecz L z kropli, obserwuje się zmniejszanie kąta Θ aż do pewnej granicznej wartości Θ r, zwanej malejącym kątem zwilżania (ang. receding CA), po przekroczeniu którego następuje skokowe zmniejszenie powierzchni zajmowanej przez kroplę. Rys Rosnący Θ a i malejący Θ r kąt zwilżania. 82

5 Histereza Θ a - Θ r jest miarą szorstkości powierzchni r, definiowanej jako stosunek powierzchni właściwej próbki do jej powierzchni geometrycznej (r 1). Ostatnio histerezę θ a - θ r wiąże się przede wszystkim z oddziaływaniami A-B (kwasowo-zasadowymi) na badanej powierzchni [18]. KRYTYCZNE NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE ZISMANA Mierząc kąty θ a dla homologicznej serii związków o malejącej wartości napięcia powierzchniowego γ L Zisman [1,19] zaobserwował liniową zależność γ L od wartości cosθ a : cosθ a = 1 - β(γ L - γ C ) (2.7) gdzie β - stała, γ C krytyczne napięcie powierzchniowe, przy którym gdy γ L = γ C to cosθ a = 1 czyli badana powierzchnia jest całkowicie zwilżana przez hipotetyczny rozpuszczalnik o tej wartości (γ C ) napięcia powierzchniowego. Wartość γ C jest wyznaczana z ektrapolacji γ L, dla której cosθ a wynosi 1 (przecięcie się z osią rzędnych). Wartość γ C jest stosunkowo rzadko stosowana do charakteryzowania własności monowarstw i multiwarstw. Więcej informacji związanych szczególnie z adhezją pomiędzy dwoma ciałami stałymi z/bez obecności monowarstwy, multiwarstwy można uzyskać z charakteryzowania obecności centrów kwasowo-zasadowych AB na powierzchni, szczególnie metodą trzech cieczy [9,18,20-28]. ANALIZOWANIE STANU POWIERZCHNI CIAŁ STAŁYCH METODĄ TRZECH CIECZY Analiza stanu powierzchni ciał stałych metodą trzech cieczy opiera się na założeniu, że swobodna energia powierzchniowa ciała stałego i cieczy pozostającej z nim w kontakcie może być wyprowadzona z różnych oddziaływań międzycząsteczkowych pochodzących od ciała stałego i cieczy. A zatem praca adhezji W A fazy 1 w kontakcie z fazą 2 jest równa sumie prac adhezji związanych z oddziaływaniami dyspersyjnymi typu sił van der d Waalsa, Lifshitza ( W ) oraz oddziaływań typu wiązań wodorowych, A12 polarnych, oraz ogólnie sił kwasowo-zasadowych ( W ): AB A12 d AB W A12 = W + W (2.8) A12 A12 O ile zgodnie przyjmuje się, za Good-Girifalco-Fowkes, że praca adhezji d WA12 wywołana siłami dyspersyjnymi faz S 1 i S 2 jest równa średniej geometrycznej oddziaływań dyspersyjnych γ d pochodzących od poszczególnych faz: 83

6 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka d W A12 = 2(γ d S 1 γ d S 2 ) 1/2 (2.9) AB to istnieją istotne rozbieżności w powiązaniu W A12 czyli oddziaływań kwasowo-zasadowych czy to ze średnią geometryczną indywidualnych czynników zmodyfikowaną o czynnik Φ czy też średnią harmoniczną [7,8, 19,20,29]. Ostatnio van Oss, Good, Chaudhury [9,20] zaproponowali, że składnik pracy adhezji pochodzący z oddziaływań kwasowo-zasadowych może być zapisany za pomocą parametrów γ + i γ - dla fazy 1 i 2, będących miarą kwasowości i zasadowości typu Lewisa powierzchni 1 i 2, w oparciu o arbitralne założenie, że dla wody γ + = γ - = γ AB /2 = 25.5 mjm -2. Wartość W może być wówczas przedstawiona w następującej postaci: AB A12 W = 2 ( γ AB A γ ) 1/2 + 2( γ γ 2 ) 1/2 (2.10) W ten sposób, mierząc kąty zwilżania dla powierzchni ciała stałego, polimeru za pomoca dijodometanu (tylko oddziaływania dyspersyjne), oraz dla dwóch cieczy polarnych, można określić parametry energii powierzchniowej ciała stałego - pochodzące od sił dyspersyjnych oraz kwasowych i zasadowych. Ma to szczególne znaczenie przy pomiarze adhezji w obecności/niebecności monowarstwy na powierzchni ciała stałego, multiwarstwy między dwiema różnymi fazami [9,19,20], opisanych w rozdziale 3.2. Przykładowo w tab. 2.1 podano wielkości energii powierzchniowych [mjm -2 ] wyznaczonych dla poli(metakrylanu metylu) PMMA oraz chlorowanego poli(chlorku winylu) CPVC, które zostały obliczone dla różnych par rozpuszczalników polarnych oraz dijodometanu. Poniżej podano zestaw trzech równań, na podstawie których obliczono cząstkowe energie powierzchniowe kwasowe ( γ ), zasadowe ( γ ) oraz dyspersyjne ( γ ) [9]. + S Tab Parametry energii powierzchniowej (mjm -2 ) PMMA oraz CPVC obliczone dla kątów zwilżania Θ a oraz Θ r * S LW S Polimer/Ciecz polarna Θ a Θ r PMMA Formamid-woda Gliceryna-woda Glikol etylenowy-woda γ LW S γ S γ S γ LW S γ S γ S CPVC Formamid-woda Gliceryna-woda Glikol etylenowy-woda * Udział γ obliczono dla dijodometanu (ciecz 1) LW S

7 LW γ S = LW γ L1 [(1 + cosθ 1 ) 2/4 ] (2.11) γ L2 (1 + cosθ 2 ) = 2 [( γ L3 (1 + cosθ 3 ) = 2 [( LW γ S LW γ S γ ) 1/2 + ( γ ) 1/2 + ( LW L2 LW L3 + γ S + γ S γ ) 1/2 + ( γ ) 1/2 + ( L2 L3 γ S γ S + γ L2 ) 1/2 ] + γ L3 ) 1/2 ] LW S LW LW LW /+ /+ Wartości γ L1, γ L2, γ L3, γ L2, γ L3 wyznaczono w osobnych doświadczeniach z wodą oraz z pomiarów kątów zwilżania na niepolarnej powierzchni o znanym γ (parafinie) [9]. Należy zaznaczyć, że przedstawione rozwiązania oparte głównie na pracach F. Fowkesa i równaniu Younga-Dupré (2-1,2-2) nie uzyskały powszechnego uznania [21,22]. Prowadzone są prace nad innymi sposobami przeprowadzenia pomiarów kąta zwilżania [23], obliczeniami teoretycznymi [22,24]. CZUŁOŚĆ POMIARÓW KĄTÓW ZWILŻANIA Pomiary oparte o kąt zwilżania charakteryzują się nie tylko dużą prostotą, ale również zaskakująco wysoką czułością na stan chemiczny charakteryzowanej monowarstwy. Whitesides [30-33] na powierzchni złota osadzał mieszane monowarstwy, zbudowane z tioli lub disulfidów zakończonych grupą -CH 3 oraz -COOH; grupą eterową -O(CH 2 ) n CH 3 ; grupą hydroksylową -CH 2 OH. Tiole zakończone grupą hydrofilową miały łańcuchy węglowodorowe krótsze od tioli zakończonych grupą metylową o kolejno 1;2;3;4;5 grup metylenowych -CH 2 -. Okazało się, że gdy grupa hydrofilowa była umieszczona na końcu łańcucha krótszego o 5 grup -CH 2 -, zostawała całkowicie jakby przykryta przez dłuższy łańcuch alkilowy i obserwowano skokowy wzrost wartości kąta zwilżania przez wodę. A zatem pomiar kąta zwilżania jest czuły na zmiany zachodzące w monowarstwie w odległości 5 x 1.2Å = 6 Å (1.2Å - Długość pojedynczego wiązania C-C). Pomiar wartości kąta zwilżania jest nie tylko czułą metodą do oceny stopnia czystości powierzchni [34] ale również do precyzyjnego charakteryzowania natury chemicznej badanych monowarstw i multiwarstw. Obecnie prowadzi się prace mające na celu powiązanie mierzonych wartości kwasowo-zasadowych γ +, γ - ciała stałego z/bez monowarstwy, z wyznaczoną inną metodą charakterystyką powierzchni (Odwrócona Chromatografia Gazowa [9,35-38] ang. Inverse Gas Chromatography) oraz z mierzoną wytrzymałością elektromechaniczną enkapsulowanych urządzeń elektronicznych [39-41] POMIAR GRUBOŚCI WARSTWY METODĄ ELIPSOMETRYCZNĄ Zasadniczym parametrem charakteryzującym monowarstwy oraz multiwarstwy jest ich grubość. Pomiar grubości opiera się na wykorzystaniu zjawiska interferencji promienia padającego i odbitego od cienkiego filmu. 85

8 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka W przypadku, gdy występuje zgodność faz obu promieni następuje ich wzmocnienie a jednocześnie dla innych długości fali następuje ich wygaszenie i dlatego obserwowane kolorowe paski noszą nazwę barw interferencyjnych. Do pomiaru grubości monowarstw na powierzchni ciał stałych służą specjalne przyrządy zwane elipsometrami, w których wykorzystuje się fakt zmiany stanu polaryzacji światła po odbiciu od powierzchni próbki S. Wyznaczany jest azymut P polaryzatora i azymut A analizatora, dla których następuje całkowite wygaszenie światła odbitego (po przejściu przez analizator) - to znaczy takie ustawienia P, C i A, że eliptycznie spolaryzowane światło padające po odbiciu jest spolaryzowane liniowo i całkowicie wygaszone. Znając wartości azymutów P, C i A można wyznaczyć pary wartości kątów i Ψ, dla których następuje całkowite wygaszenie światła. Zwykle liczba ustawień kompensatora C jest ograniczona, np. do tylko jednego (+45 0 ) ustawienia i wówczas w zakresie do azymuty P i A zostają ograniczone do dwóch stref, zwanych ćwiartkami : strefa 2: P ; 0 0 A strefa 4: P ; A W tym przypadku 2 = P 2 ; Ψ 2 = A 2 4 = P 4 ; Ψ 4 = -A 4 Rys Schemat pracy elipsometru PCSA do pomiaru grubości monowarstwy/ multiwarstwy na stałym podłożu: L - źródło światła (laser He-Ne, 632,8 nm), P polaryzator, C kompensator, S - badana monowarstwa/multiwarstwa na płytce szklanej (NS = 1.5; KS = 0.0) lub na płytce Si z naparowaną warstwą metalu (stałe optyczne NS = ; KS = dla kąta padania ϕ = 70 0, T - precyzyjny stolik do poziomowania próbki S, A analizator, D - detektor natężenia światła. 86

9 Po uśrednieniu, znając wartość kąta padania ϕ, współczynnik załamania światła w otoczeniu, stałe optyczne podłoża, długość promieniowania λ można obliczyć stałe optyczne cienkiego filmu - współczynnik załamania światła i grubość (z dokładnością do 1-2 Å) [42,43]. Schemat pracy elipsometru przedstawiono na rys Zwykle przyjmuje się wartość współczynnika załamania światła n dla monowarstw z łańcuchem węglowodorowym równą 1.50; zmniejszenie wartości n do 1.45 w niewielkim stopniu wpływa na obliczoną grubość (zmniejszenie o mniej niż 2Å) [44]. Elipsometr pozwala na zmierzenie z dużą dokładnością grubości monowarstw, wynoszących zwykle od 20 do 35Å. Duża dokładność elipsometru stwarza jednocześnie pewne wymagania przy przeprowadzaniu samych pomiarów. Należy pamiętać, że podkład - płytka Si nie jest płytką płaskorównoległą, lecz w wyniku relaksacji naprężeń, obróbki termicznej jest zawsze w pewnym stopniu wygięta. Odchylenia od płaskości mogą być rzędu grubości monowarstwy i w ten sposób mogą rzutować na jakość otrzymanych wyników. Dlatego pomiary elipsometryczne należy prowadzić w tych samych punktach, dla których wyznaczone zostały stałe optyczne podłoża. Pomiary elipsometryczne są uśredniające, to znaczy obie monowarstwy przedstawione na rys. 2.4 dadzą ten sam wynik grubości TL. A przecież ich zachowanie się (w procesie delaminacji, w zakresie odporności powierzchni metalu na korozję, blokowanie dostępu do powierzchni elektrody) będzie zupełnie inne. Dlatego istnieje stosowna potrzeba innej metody pomiarowej, wrażliwej na niedoskonałości w strukturze monowarstwy, szczególnie osadzonej na warstwie metalu. Wymagania te spełniają pomiary cyklowoltamperometryczne omówione w rozdziale 2.5. Rys Wyniki elipsometryczne pomiaru grubości dla monowarstwy A i monowarstwy B osadzonych z tego samego związku na tym samym podłożu dadzą ten sam wynik grubości TL WIDMA FTIR OTRZYMANE METODĄ RAS, ATR, GA Spektroskopia absorbcyjna szczególnie w zakresie IR przez szereg lat nie mogła być stosowana do badania monowarstw i multiwarstw ze względu na ich niewielką grubość i małą wartość absorbcji. Pewne rozwiązania techniczne, zwiększające czy to liczbę wewnętrznych odbić od powierzchni kryształu Si, Ge lub ZnSe pokrytego monowarstwą (Metoda Wielokrotnego 87

10 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka Wewnętrznego Odbicia lub Osłabionego Całkowitego Odbicia - ang. Multiple Internal Reflection MIR; Attenuated Total Reflection ATR), liczbę odbić od powierzchni luster (Ag, Au) pokrytych monowarstwą (Spektroskopia Odbiciowo-Absorbcyjna, ang. Reflection-Absorbtion Spectroscopy RAS) czy też ślizganie się promienia świetlnego padającego pod dużym kątem w stosunku do normalnej do powierzchni przez monowarstwę na powierzchni metalu i w ten sposób wydłużając drogę optyczną promienia świetlnego w monowarstwie (Spektroskopia Ślizgającego się Kąta - ang. Grazing Angle Spectroscopy GAS). Wszystkie te sposoby, przedstawione na rys. 2.5, prowadziły do tylko częściowego rozwiązania problemu analizy widm IR monowarstw i cienkich warstw [45]. Rys Różne techniki pozwalające na zwiększenie Absorbcji pochodzącej od monowarstwy lub multiwarstwy: a) ATR (MIR) [52,53], b) RAS [73], c) GAS [44,49,50]. Dopiero zastosowanie Transformacji Fouriera do analizy widm IR, kilkusetkrotne powtarzanie widm i wykorzystanie poprawki Fellgetta oraz użycie przystawek ATR, RAS lub GAS pozwoliło na pełną analizę widm IR do badania monowarstw i multiwarstw na powierzchni ciał stałych [1-3, 46,47]. Szczególnie ważne w analizie widm IR monowarstw i multiwarstw są prace współpracowników G. Whitesidesa - R. Nuzzo i D. Allary [44,48-50] oraz J. Sagiva [51-53]. D. Allara badając widma FTIR sulfidów i merkaptanów (RSR', RSSR', RSH) tworzących SA monowarstwy na powierzchni Au [44,48] oraz soli Cd kwasu arachidowego na Ag [50] stwierdził, że jedyny istotny składnik oscylującego pola elektrycznego jest do 88

11 powierzchni metalu (prawo wyboru powierzchni, ang. surface selection rule). A zatem intensywność absorbcji I dla danego drgania jest wprost proporcjonalna do cos 2 Φ mz, gdzie Φ mz jest to kąt pomiędzy badanym momentem przejścia m a normalną do powierzchni z. A zatem widmo dobrze uporządkowanej monowarstwy, z wszystkimi wiązaniami o konfiguracji trans w stosunku do łańcucha alkilowego i położonymi do powierzchni metalu wiązaniami CH 2 nie będzie wykazywało absorbcji drgań rozciągających ν s CH cm -1. Odchylenie od prostopadłości łańcucha polimeru, monowartwy powoduje, że momenty przejścia drgania ν s CH 2 nie tworzą kąta 90 0 z normalną do powierzchni i pojawia się pewna ich absorbcja I [50-52,54]. W ten sposób można obliczyć kąt pochylenia (orientacji) łańcuchów alkilowych w monowarstwie na powierzchni metalu: cosφ mz I = 3I obs calc 1 2 (2.12) gdzie I obs - zmierzona wartość absorbcji dla monowarstwy, I calc - zmierzona wartość absorbcji dla próbki anizotropowej (ten sam disulfid RSSR' lub merkaptan RSH w pastylce KBr). Jednocześnie pewne informacje o stopniu uporządkowania monowarstwy można uzyskać z analizy położeń pasm w zakresie cm -1, a dokładniej drgań asymetrycznych ν a CH 2. Dla stanu nieuporządkowanego (niskocząsteczkowe tiole, monowarstwy tioli zbudowane z łańcuchów węglowych niedłuższych niż 9 atomów C, stopiony PE) pozycja pasma ν a CH 2 znajduje się w zakresie cm -1. W przypadku bardziej krystalicznego - uporządkowanego ułożenia łańcuchów węglowodorowych i większych oddziaływań międzyłańcuchowych (monowarstwy tioli z łańcuchami węglowymi dłuższymi niż 9 atomów C, krystaliczny PE) pasmo absorbcji ν a CH 2 przesuwa się w stronę fal dłuższych (2918 cm -1 ) [44,49,52]. Podobną analizę przeprowadzono dla badań nad stabilnością termiczną monowarstw i temperaturami przejścia od stanu krystalicznego uporządkowanego do stanu nieuporządkowanego [51,52]. Badając monowarstwy związane z podłożem siłami jonowymi (sól kadmowa kwasu arachidowego/al/szkło), kowalencyjnymi (OTS/Al/szkło) lub tylko fizycznymi (LBT kwasu arachidowego/al/szkło) Sagiv stwierdził, że do temperatury zachowany zostaje stan uporządkowania dla wszystkich trzech rodzajów monowarstw, ale do temperatury tylko już dla monowarstwy związanej z podłożem wiązaniami kowalencyjnymi, czyli dla OTS. Absorbcję pochodzącą od drgań mających momenty przejścia w płaszczyźnie do powierzchni substratu można obserwować w widmach ATR [52,53] a drgania pochodzące od wiązań symetrycznych we Wzmocnionych Powierzchniowo Widmach Ramana (ang. Surface Enhanced Raman Spectroscopy) [55-58]. W tym ostatnim przypadku badając SA monowarstwy disulfidów RSSR' oraz sulfidów RSR' na powierzchni Ag potwier- 89

12 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka dzono rozpad wiązań S-S (zanik pasma 542 cm -1 ) i tworzenie się wiązania Ag-S (pasmo absorbcji 246 cm -1 dla S związanej z grupą fenylową, 302 cm- 1 dla S związanej z grupą benzylową). W ten sposób tłumaczono dobre działanie smarne disulfidów a słabe sulfidów [57]. Widma FTIR monowarstw i multiwarstw wnoszą dużo informacji na temat ich struktury, chemisorbcji, wpływu podłoża, orientacji dodanego barwnika [59-61]. Pease badał chemisorbcję kwasów tłuszczowych C14 - C22 z domieszką % fluoroforu - pochodnej karboksylowej pirenu z rozpuszczalnika HD na powierzchni Al/Al 2 O 3 oraz na szkle. Z widm fluorescencyjnych wyznaczył ilość adsorbowanej pochodnej pirenu i stwierdził, że wraz z wydłużaniem się łańcucha węglowego w kwasie tłuszczowym maleje ilość adsorbowanej pochodnej pirenu, która jest jakby wypychana z coraz lepiej uporządkowanej SA monowarstwy. Porównując stężenia pochodnej pirenu/c 14 -C 22 w monowarstwie wyznaczono ujemną energię swobodną adsorpcji pochodnej pirenu przypadającą na jedną grupę CH 2 w łańcuchu kwasu tłuszczowego ~ 230 cal/mol (960J/mol) [59]. Jednocześnie warto podkreślić, że mimo dużego postępu w dziedzinie konstrukcji aparatów FTIR i ich oprzyrządowania, zbieranie widm IR nie jest sprawą łatwą. Mnożące się wątpliwości interpretacyjne dobrze oddaje cytat z książki A. Ulmana... Such an FTIR study may help to establish, for example, that there are diffrent degrees of packing (e.g. liquid-like and solid-like) in different parts of the monolayer, due to different types of interactions between the different functional groups (Takie badania FTIR mogą pomóc w ustaleniu, przykładowo, że występują różne stopnie upakowania (np. podobne do cieczy oraz podobne do ciała stałego) w różnych częściach monowarstwy, wynikające z różnych oddziaływań pomiędzy różnymi grupami funkcyjnymi) SPEKTROSKOPIA FOTOELEKTRONOWA XPS, XPS-GA Spektroskopia Fotoelektronowa zwana też Elektronową Spektroskopią do Analizy Chemicznej (ang. X-Ray Photoelectron Spectroscopy XPS; Electron Spectroscopy for Chemical Analysis ESCA) pozwala na analizę energii elektronów wybitych z wewnętrznych powłok elektronowych pierwiastków znajdujących się na badanej powierzchni pod wpływem padającego monochromatycznego promieniowania X. Jeżeli wiązka promieniowania X pada pod kątem bliskim 0 0 (w stosunku do normalnej do powierzchni, czyli prawie prostopadle do powierzchni próbki) lub pod ślizgającym się kątem np (prawie równolegle do powierzchni próbki) - to mamy wówczas do czynienia z techniką XPS-GA (ang. Grazing Angle) pozwalającą na analizę profilu rozkładu poszczególnych pierwiastków wzdłuż (w poprzek) grubości monowarstwy [1,62]. W pierwszym przypadku otrzymujemy informacje o pierwiastkach położonych w głębi monowarstwy, w drugim przypadku o pierwiastkach znajdujących się w części wierzchniej, czyli na powierzchni monowarstwy. Technika XPS-GA pozwala na bezpośrednie

13 stwierdzenie, czy np. tiole, disulfidy tworzące SA monowarstwy na powierzchni Au rzeczywiście są skierowane końcem cząsteczki z atomami S skierowanymi do Au czy może jednak są odwrócone do góry nogami. Badania XPS tioli i disulfidów na powierzchni Au wykonane przez Allara [30,63,64] potwierdziły budowę monowarstwy i oddziaływania Au z S (przesunięcie elektronów S 2p z ev do ev) oraz rozszczepienie wiązania S-S w pierścieniu z wiązaniem disulfidowym [63]. Obserwowane jednocześnie osłabienie sygnału I Au pochodzącego od elektronów Au 4f 7/2 pozwala na obliczenie grubości monowarstwy zgodnie z wzorem: I Au = ' I Au e -d/λ (2.13) ' gdzie I Au oznacza intensywność dla czystej powierzchni Au, d - poszukiwaną grubość osadzonej monowarstwy, λ - nieelastyczną średnią drogę swobodną elektronów (ang. Inelastic Mean Free Path IMFP) w badanej monowarstwie. Otrzymano dobrą zgodność z modelami CPK (modele czaszowe Corey-Pauling-Koltun) oraz pomiarami elipsometrycznymi [65,66]. Widma XPS-GA potwierdziły proponowaną strukturę monowarstwy zbudowanej z pochodnej fosfatydylocholiny zawierającej estry kwasu lipoikowego [65]. Grupa jonowa (ugrupowanie hydrofilowe) zawierające N, P znajduje się w górnej części monowarstwy (stosunkowo wyższa intensywność sygnałów N i P przy kącie padania promieniowania X bliskim 80 0 ) a z kolei S znajduje się w dolnej części monowarstwy kontaktującej się z atomami Au podłoża (stosunkowo wyższa intensywność sygnałów S przy kącie padania bliskim prostopadle do monowarstwy). Metoda XPS pozwala na precyzyjną analizę składu i ilości pierwiastków znajdujących się w warstwie wierzchniej stałego podłoża. Głębokość penetracji przy kącie padania promieniowania X bliskim 0 0 wynosi do 100Å a przy kącie padania około 80 0 poniżej 20Å. Rozłożenie na składowe (ang. deconvolution) otrzymanych pików od poszczególnych pierwiastków pozwala na określenie ich stanu utlenienia oraz względnej zawartości. Aparaty do XPS posiadają jednak kilka wad. Przede wszystkim jest to wysoka cena urządzenia XPS. Po drugie konieczność pracy w ultrawysokiej próżni (rzędu 10-8 T) co może wpływać na strukturę szczególnie nietrwalych monowarstw. Po trzecie pewne trudności występują podczas analizy widm substancji osadzonych na nieprzewodzących podłożach. Ładowanie się podłoża nie zawsze może zostać skompensowane przez flood gun (emiter elektronów mających za zadanie skompensowanie statycznego ładunku utworzonego na podłożuizolatorze), które z kolei powoduje zdeformowanie i przesunięcie się pików poszczególnych pierwiastków. Przy wprawnym operatorze i dobrym instrumencie XPS (Scienta) metoda ta daje jednak nieocenione wyniki szczególnie w zakresie analizy powierzchni materiałów elektronicznych oraz powierzchni katalizatorów. 91

14 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka WOLTAMETRIA CYKLICZNA Elektrochemiczne metody analizy odnoszą się głównie do monowarstw oraz multiwarstw osadzonych na metalach, czyli do charakteryzowania stanu powierzchni elektrod. Spośród wielu metod badawczych [1,67-70] służących do charakteryzowania cienkich warstw na powierzchni elektrod największe znaczenie uzyskała woltametria cykliczna (ang. cyclic voltammetry CV) polegająca na analizie otrzymanej odpowiedzi prądowej wymuszonej przyłożeniem cyklicznie zmiennego w czasie napięcia (przemiatanie napięciem) [71,72]. Elektroda z cienką warstwą modyfikującą, po zanurzeniu w odpowiednim elektrolicie i poddana reakcji elektrochemicznej może zachowywać się w następujący sposób: - Monowarstwa lub multiwarstwa zachowuje się jak przewodnik elektronowy. Na granicy faz monowarstwa - elektrolit może biec reakcja elektrochemiczna (np ultenianie żelazo (II) w anionie kompleksowym Fe(CN) -4 6 do żelazo (III) w anionie kompleksowym -3 Fe(CN) 6 ) - Monowarstwa lub multiwarstwa może być izolatorem dla elektronów, ale być przepuszczalna dla jonów z elektrolitu. Cienka warstwa na elektrodzie zachowuje się w tym przypadku jak membrana. - Monowarstwa lub multiwarstwa jest zarówno izolatorem i jednocześnie jest nieprzepuszczalna dla cząsteczek rozpuszczalnika oraz jonów. Cienka warstwa na elektrodzie zachowuje się w tym przypadku jak warstwa barierowa. Własności Au elektrod modyfikowanych SA monowarstwami tioli o różnej długości (C 12, C 14, C 16, C 18 ) osadzanymi z chloroformu, HD były badane przez Finklea, Allara, Sagiv [44,73-77]. Porównując wielkości prądu I redukcja i I utleniania dla zanurzonych w elektrolicie (0.5-1M KCl, K 2 SO 4 ) z dodatkiem 1-3 mm Fe +2, Fe(CN) -4 6, Ru(NH 3 ) +3 6, błękit metylenowy, dla elektrod z osadzoną monowarstwą lub dla elektrod bez osadzonej monowarstwy stwierdzono, że monowarstwy szczególnie te zbudowane z wyższych tioli (oktadecylowy merkaptan OM) w znacznym stopniu zmniejszają wartości tych prądów. Porównując wielkość prądu redoks dla elektrody z monowarstwą do wielkości prądu zmierzonego dla elektrody czystej bez monowarstwy, to dla pierwszego skanu obliczono stopień pokrycia - czyli szczelność warstwy barierowej. W przypadku monowarstw OM/Au stwierdzono kilkusetkrotne zmniejszenie wielkości prądu I redukcji, co świadczy o dużej szczelności SA monowarstw [44,65,73-75]. Dokładniejsza analiza wykazuje jednak, że szczelność powłoki zależy od szybkości zmian przykładanego napięcia. Jeżeli zmiany napięcia są szybkie, to wówczas elektroda tak jakby widziała dyfundujące cząsteczki tylko w niewielkiej odległości od porów. Sytuacja ta jest przedstawiona na rys. 2.6A. Jeżeli zmiany napięcia są powolne, to elektroda poprzez pory tak jakby widziała wszystkie cząsteczki

15 znajdujące się w odpowiednim profilu stężeń i może zachowywać się tak jak elektroda czysta, niemodyfikowana (rys. 2.6B). Rys Przebieg reakcji elektrochemicznej na powierzchni elektrody z porami o promieniu r [71]: A - reakcja szybka, (Dt) 1/2 << r, B - reakcja wolna, (Dt) 1/2 >> r, (D - współczynnik dyfuzji; t - czas). A zatem analizując zgodnie z teorią Amatore-Saveant-Tessier elektrody Au zabezpieczone monowarstwami, można obliczyć nie tylko wielkość porów (defektów monowarstw) ale i średnią między nimi odległość [73,77-82]. Sagiv stwierdził, że w monowarstwie OTS/OM/Au znajdują się pory o średnicy 5-10 nm i oddalone są od siebie o nm [73]. Finklea badając monowarstwy OM osadzone na elektrodzie Au, z pomiarów impedancyjnych (ang. Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS) wyznaczył wielkość i rozkład porów przy niewielkiej liczbie defektów (mniej niż 0.1 część powierzchni Au jest dostępna dla reakcji elektrochemicznej) [77]. Stwierdził, że pory o średnicy µm są oddalone od siebie od 1 do 100 µm a odchylenia od teorii przypisał nierównomiernemu rozkładowi defektów (lokalnym zgrupowaniom porów). Przez monowarstwy jony przenikają z różną szybkością. Z badanych anionów najszybciej przenikają aniony nadchloranowy ClO 4, chlorkowy Cl - a najwolniej silnie hydratowany (a zatem największy) anion fluorkowy F - [44]. W rozpuszczalnikach organicznych (acetonitryl) prawdopodobnie z powodu spęcznienia monowarstwy, SA monowarstwy tiolowe/au tracą własności blokujące [75]. Monowarstwy, które wykazują przewodnictwo elektronowe, mają w swojej strukturze wbudowane inteligentne cząsteczki, ulegające odwracalnym reakcjom utleniania-redukcji. Są to zwykle pochodne soli amoniowych, mających co najmniej jeden długi, C 18 alkil (umożliwiający tworzenie SA 93

16 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka monowarstw) i grupę aktywną elektrochemicznie, np pochodną ferrocenową lub bipirydylową [83-87] (rys. 2.7) Rys (Ferrocenylometylo) dimetyloktadecylo amoniowy heksafluorofosfor N-Metylo N'-oktadecylobipirydylowy chlorek. Z analizy CV wyznaczono gęstość upakowania cząsteczek na powierzchni elektrody, ich ułożenie przestrzenne, wpływ ułożenia cząsteczek na transport elektronów oraz jonów wzdłuż powierzchni monowarstwy, biwarstwy; wpływ plastyfikującego działania dodanego oktanolu [83-89]. Cienkie warstwy tego rodzaju mają praktyczne znaczenie w badaniach sensorów, modyfikacji powierzchni katalizatorów oraz ogólnie w rozwijającej się dziedzinie struktur nanowymiarowych, przypominających układy biologiczne [71] ODPORNOŚĆ TERMICZNA Zmiany zachodzące w monowarstwach i multiwarstwach pod wpływem temperatury były badane metodą Programowanej Temperaturowo Desorbcji (ang. Thermally Programmed Desorption TPD) [63], zmian w widmach FTIR omówionych w rozdziale 2.3 [51], zmian w widmach promieniowania X rozpraszanych pod małymi kątami (ang. Small Angle X-Ray Scattering SAXS), elipsometrię, zmiany kąta zwilżania, mikroskopię interferencyjną [90-92]. Szczegółową analizę zmian zachodzących przede wszystkim w strukturach monowarstw i multiwarstw otrzymanych metodą LBT oraz SA monowarstw tioli na powierzchni Au w bardzo szerokim zakresie temperatur - od 50 K do około 402 K podaje Ulman [2]. Już w temperaturze pokojowej obserwuje się łatwe przechodzenie struktury monowarstw ze wszystkimi wiązaniami w pozycji trans w wiązania typu gauche oraz rozchylanie się równolegle ułożonych łańcuchów. W przypadku SA monowarstw utworzonych na powierzchni Au z merkaptanów zakończonych grupą hydroksylową, obserwowano, że grupy hydrofilowe -OH znajdujące się w warstwie wierzchniej HO(CH 2 ) 11 SH w ciągu około 30 minut

17 zostają jakby pogrzebane pod warstwą zgiętych łańcuchów węglowodorowych i obserwuje się wzrost kąta zwilżania z 20 0 do około 60 0 [93]. Wygrzewanie monowarstw tioli/au przez długi okres czasu (40 godzin) w niezbyt wysokich temperaturach (50 0 ) zmniejsza liczbę defektów monowarstwy [94]. Ale zbyt długie wygrzewanie szczególnie w podwyższonych temperaturach prowadzi do utlenienia tioli do pochodnych sulfonianowych i zmniejszenia ich trwałości [95]. Stabilność monowarstwy można podwyższyć przez zwiększenie oddziaływań grupy ulegającej chemisorpcji z podłożem [51], wydłużenie łańcucha węglowodorowego (każda grupa CH 2 zwiększa odporność termiczną o 10 K) [92], wprowadzenie grup amidowych w pozycji β do grupy tiolowej (wiązanie wodorowe) [96], wiązanie boranowe -B-O-B- w głowie monowarstwy zwiększają kilkukrotnie jej odporność termiczną [97]. Przede wszystkim trwałość monowarstwy ulega zwiększeniu przez jej usieciowanie - spolimeryzowanie monowarstwy, multiwarstwy a nawet związanego z nią przeciwjonu (np sole akrylowe). O ile dla niespolimeryzowanych monowarstw począwszy od temperatury obserwuje się zupełny zanik struktury uporządkowanej i postępujący proces desorpcji, to po spolimeryzowaniu odporność termiczna wzrasta o ponad 100 0, sięgając temperatur [91]. Można wykorzystać ten fakt zwiększonej odporności spolimeryzowanych monowarstw i multiwarstw do modyfikacji powierzchniowej układów elektronicznych, następnie ich kopolimeryzacji z polimerem zabezpieczającym i poddanie działaniu wysokiej temperatury podczas dalszej obróbki termicznej (warstwy poliimidowe wymagają czasem jak Pyralin-2555 firmy Du Pont krótkiego ogrzewania w temperaturze ) [98; 99] co po reakcji sieciowania i kopolimeryzacji można wykonać bez obawy desorpcji monowarstwy/multiwarstwy zabezpieczającej WŁASNOŚCI ELEKTRYCZNE Szczególnie interesujące wydają się być właściwości elektryczne monowarstw i multiwarstw na powierzchni ciał stałych (metali, półprzewodników) w kontakcie z drugą fazą (półprzewodnikiem, izolatorem). W jaki sposób obecność cienkiej warstwy zmienia pracę wyjścia Φ elektronów, czyli ilość pracy potrzebnej do przeniesienia elektronów z poziomu Fermiego w metalu do punktu w próżni poza powierzchnią metalu [71,100]. Miarą zmian Φ może być pomiar potencjału powierzchniowego metalu mierzonego bez oraz z obecnością cienkiej warstwy modyfikującej - monowarstwy. F. Fowkes zaproponował umieszczenie na powierzchni metalu monowarstwy w warstwie oleju, przez co zmniejszył wpływ przypadkowych zanieczyszczeń adsorbujących się na powierzchni metalu [101]. Jeżeli na powierzchni metalu zostanie zaadsorbowana warstwa o polaryzacji ujemnej, czyli bogata w elektrony, to do przeniesienia elektronów do próżni musi być wykonana dodatkowa praca i zatem wartość Φ ulegnie zwiększeniu. I odwrotnie, jeżeli na powierzchni metalu zostanie zaadsorbowana war- 95

18 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka stwa o polaryzacji dodatniej, np jony dodatnie, to wówczas wartość Φ zostanie zmniejszona. Zmiany pracy wyjścia Φ (zmiany potencjału powierzchni, zmiany potencjału Volty) mogą być m. in. określane metodą wibrującego kondensatora Zismana [100], zarówno dla granic faz metalciecz [101,102] jak również dla granicy faz ciecz- powietrze [ ]. Obliczono w ten sposób momenty dipolowe cząsteczek w monowarstwie, stałą dielektryczną, określono ich ułożenie [103,104] oraz wyjaśniono przyczynę znacznie podwyższonego przewodnictwa jonowego H + na granicy faz woda-kwas palmitynowy [105; 106]. Zmierzono również charakterystyki prądowo-napięciowe I/V oraz pojemności monowarstw, biwarstw oraz cienkich filmów otrzymanych metodą LBT [107,108]. Mino stwierdził, że cienkie multiwarstwy otrzymane metodą SA zbudowane z 5 monowarstw pochodnych winylowych nie spełniają prawa Ohma, lecz wartość prądu jest ograniczona ładunkiem przestrzennym (ang. Space Charge Limited Current SCLC) [109]. Multiwarstwy zbudowane z 5-40 monowarstw spełniają prawo Ohma. Wartość napięcia przebicia nie zależy od grubości filmu i wynosi około [MV/m]. Pomiary Elektrochemicznej Impedancji Spektroskopowej pozwalają na obliczenie grubości monowarstw [110] oraz na obliczenie liczby porów, niedokładności w strukturze monowarstwy na podłożu przewodzącym (tiole/au) [77] oraz na podłożu dielektrycznym (alkilosiloksany/sio 2 ) [110]. Fowkes [101] wykazał, że stal nierdzewna ma charakter powierzchni kwasowej, na której chętnie ulegają chemisorbcji aminy. Z kolei stal węglowa ma charakter powierzchni amfoterycznej a aluminium amfoteryczny z przewagą własności zasadowych (szybciej chemisorbcji ulegają kwasy organiczne niż aminy). Zmiany wywołane chemisorbcją monowarstw na powierzchni ciał stałych mają istotne znaczenie w zabezpieczaniu przed korozją [41,99] lub zbyt wczesnym zużywaniem się szczególnie zaawansowanych technicznie urządzeń elektronicznych [111]. Prace badawcze na temat zabezpieczania powierzchni metalowych, półprzewodnikowych cienkimi warstwami oraz następnie pokrywanymi warstwami PE CVD obecnie są realizowane w Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej [98,112,113] METODY MIKROSKOPOWE Prawie wszystkie techniki mikroskopowe stosowane były do charakteryzowania monowarstw i multiwarstw, zarówno na granicy faz woda-powietrze jak również osadzonych na powierzchni ciał stałych [2, 63]. W przypadku Skaningowej Mikroskopii Elektronowej (ang. Scanning Electron Microscopy SEM) oraz Transmisyjnej Mikroskopii Elektronowej (ang. Transmission Electron Microscopy TEM) otrzymano obrazy powierzchni z monowarstwami, ale ograniczające się głównie do obszarów z defektami, wtrąceniami [114]. Szczególnie przydatne okazały się zdjęcia SEM do badania adhezji pomiędzy płytką Si a naparowaną warstwą Au w obecności środka sprzęgającego, czyli 11-trichlorosilyloundekanotiolu

19 [115]. Obserwowany prawie 100-krotny wzrost adhezji Au do Si potwierdził celowość stosowania monowarstwy sprzęgającej. Interesujące wyniki uzyskano w badaniach za pomocą Skaningowej Mikroskopii Tunelowej (ang. Scanning Tunneling Microscopy STM) monowarstw - soli kadmowych kwasu arachidowego osadzonych metodą LBT na powierzchni grafitu [116]. Przesuwający się tuż nad powierzchnią monowarstwy (w odległości 10 Å od powierzchni) czubek elektrody wolframowej z molekularnym zaostrzonym czubkiem jest w stanie w wyniku przewodnictwa tunelowego rejestrować przy przyłożeniu niewielkiego napięcia rzędu 1V elektrony płynące pomiędzy czubkiem elektrody a podłożem z naniesioną monowarstwą. I tak dla soli kwasu arachidowego otrzymano obraz równomiernego rozłożenia łańcuchów alkilowych zajmujących zgodnie z wynikami izotermy Langmuira oraz modelu CPK powierzchnię 19.4 Å 2 przypadającą na jedną cząsteczkę [116]. Szczególnie interesujące są wyniki, w których za pomocą czubka elektrody STM, zwiększając napięcie do 2.5V między elektrodą a podłożem selektywnie usuwano fragmenty monowarstwy, tworząc dziury o średnicy 5 nm [117]. W ten sposób na poziomie molekularnym wykonano napisy (np IBM, gwiazda stanu Texas) na powierzchni płytek Si z uprzednio naniesioną monowarstwą [71]. Inny sposób wykorzystania STM (w tym przypadku Skaningowej Mikroskopii Elektrochemicznej - ang. Scanning Electrochemical Microscopy, SECM) polega na selektywnym prowadzeniu reakcji elektrochemicznej w roztworze elektrolitu nad próbką z monowarstwą przez czubek elektrody - w tym wypadku elektrody pracującej. Na śladzie przesuwanego czubka elektrody biegnie reakcja redukcji Ag + + e- Ag 0 [118]. Trudne do przecenienia możliwości STM, szczególnie w dziedzinie elektroniki prowadzą do wciąż nowych rozwiązań. I tak w NIST (National Institute of Standards and Technology) skonstruowano STM o nazwie Molecular Measuring Machine - M 3 (Maszyna Pomiarów Cząsteczkowych) zdolną do rozróżnienia 2 elementów o średnicy 1 nm na powierzchni kwadratu 50 mm 50 mm. Jest to znacznie większa powierzchnia badana od typowych STM, pracujących zwykle na powierzchniach o wymiarach 0.1 mm 0.1 mm a w praktyce znacznie mniejszych (4 µm x 4 µm). W ten sposób można zdaniem pracowników NIST [119] wykonać pracę podobną do rozróżnienia dwóch ziarenek piasku oddalonych o 1 mm na powierzchni 2500 km 2. Ograniczenia metody STM wynikają z konieczności stosowania podłoży przewodzących o bardzo wysokiej skali gładkości. Już badania monowarstw na płytkach Si są dość wątpliwe, ze względu na duże uskoki (tarasy), dochodzące do 30 nm w topografii samego podłoża. Nie wykazuje tych ograniczeń Metoda Mikroskopii Sił Atomowych (ang. Atomic Force Microscopy, AFM) pozwalająca na uzyskanie również molekularnej rozdzielczości cząsteczek osadzonych na powierzchniach przewodzących i nieprzewodzących [2]. W tym wypadku sonda mikroskopu obciążona siłą mniejszą od 10-8 N (czyli poniżej milionowej części grama) przesuwa się po powierzchni z naniesioną monowarstwą. Ugięcia skośnie umocowanej dia- 97

20 W. Fabianowski Membrany teoria i praktyka mentowej końcówki sondy są rejestrowane w wyniku analizy interferencyjnej odbitej wiązki laserowej. W ten sposób otrzymano obraz spolimeryzowanej monowarstwy zbudowanej z n-(2-aminoetylo)-10,12-trikosadiinamidu [120] na szkle oraz innych cząsteczek o znaczeniu biochemicznym, potwierdzając w ten sposób odległości między łańcuchowe wyznaczone uprzednio innymi metodami (metodą dyfrakcji elektronowej [121]). Szczególne znaczenie w dziedzinie badania monowarstw, głównie lipidowych, na granicy faz woda-powietrze, na powierzchni ciał stałych uzyskała mikroskopia fluorescencyjna. Mikroskop fluorescencyjny wbudowany zwykle w dno wanny Langmuira [122, 123] pozwala na wizualizację zmian zachodzących w poddanej kompresji monowarstwie, do której dodano niewielką ilość związku fluorescencyjnego. Przebiegowi procesu nukleacji, agregacji, przechodzenia od stanu ściśliwej cieczy do stanu krystalicznego towarzyszą wyraźnie widoczne różne struktury makrocząsteczkowe [59,124]. Podobne zmiany obrazów obserwowano dla kopolimerów zbudowanych z bloków sztywnych i elastycznych typu PI-PSi, PI-PBut [125]. Mikroskopia fluorescencyjna pozwoliła również na wizualizację tworzenia się fal kapilarnych w monowarstwie [126]. Należy sądzić, że ze względu na wysoką czułość metod fluorescencyjnych, ta metoda mikroskopii optycznej znajdzie istotne znaczenie w charakteryzowaniu monowarstw szczególnie pochodzenia naturalnego (np badania fal poprzecznych w fosfolipidach płucnych odpowiedzialnych za oczyszczanie pęcherzyków płucnych w procesie podobnym do efektu Marangoniego [127,128] oraz jako czujnik wykrywający obecność cząsteczek wody [129] lub rejestrujący zmiany ph [130] REAKTYWNOŚĆ CHEMICZNA MONOWARSTW Reakcje chemiczne przebiegające na powierzchni monowarstw, multiwarstw lub ogólnie - z wykorzystaniem odczynników unieruchomionych w matrycy [131,132] różnią się od klasycznych reakcji w roztworze. Z reguły biegną szybciej ze względu na wyższe lokalne stężenie reagentów oraz z racji możliwości preferencyjnego zorientowania reagujących cząsteczek na powierzchni monowarstwy - matrycy przed reakcją, są bardziej selektywne. Należy termin "selektywność" rozumieć w szerokim znaczeniu - pewne reakcje biegną z dużo większą szybkością niż w przypadku statystycznych zderzeń mających miejsce w roztworze, a inne reakcje mogą biec z prawie zerową szybkością. Reakcja utleniania grupy C=C położonej jako grupa końcowa monowarstwy, w środku monowarstwy oraz grupa C=C "schowana" pod trzema monowarstwami kwasów tłuszczowych osadzonych metodą LBT była badana przez Sagiva [133]. Na powierzchni kryształu do zbierania widm metodą ATR osadzał odpowiednie monowarstwy i poddawał je działaniu KMnO 4 /H 2 O 2 ; KMnO 4 /C 6 H 6 i obserwował zmiany w widmach FTIR (pojawienie się pasma absorbcji pochodzącego od grupy karbo-

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii Mol jest to liczebność materii występująca, gdy liczba cząstek (elementów) układu jest równa liczbie atomów zawartych w masie 12 g węgla 12 C (równa liczbie

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu)

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu) Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu (na prawach rękopisu) W analityce procesowej istotne jest określenie stężeń rozpuszczonych w cieczach gazów. Gazy rozpuszczają się w cieczach

Bardziej szczegółowo

Podstawy elektrochemii

Podstawy elektrochemii Podstawy elektrochemii Elektrochemia bada procesy zachodzące na granicy elektrolit - elektroda Elektrony można wyciągnąć z elektrody bądź budując celkę elektrochemiczną, bądź dodając akceptor (np. kwas).

Bardziej szczegółowo

Podstawy elektrochemii

Podstawy elektrochemii Podstawy elektrochemii Elektrochemia bada procesy zachodzące na granicy elektrolit - elektroda Elektrony można wyciągnąć z elektrody bądź budując celkę elektrochemiczną, bądź dodając akceptor (np. kwas).

Bardziej szczegółowo

dla której jest spełniony warunek równowagi: [H + ] [X ] / [HX] = K

dla której jest spełniony warunek równowagi: [H + ] [X ] / [HX] = K RÓWNOWAGI W ROZTWORACH Szwedzki chemik Svante Arrhenius w 1887 roku jako pierwszy wykazał, że procesowi rozpuszczania wielu substancji towarzyszy dysocjacja, czyli rozpad cząsteczek na jony naładowane

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni

Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni z Efekt Ramana (1922, CV Raman) I, ν próbka y Chandra Shekhara Venketa Raman x I 0, ν 0 Monochromatyczne promieniowanie o częstości ν 0 ulega rozproszeniu

Bardziej szczegółowo

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? Tematy opisowe 1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? 2. Omów pomiar potencjału na granicy faz elektroda/roztwór elektrolitu. Podaj przykład, omów skale potencjału i elektrody

Bardziej szczegółowo

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS Zagadnienia teoretyczne. Spektrofotometria jest techniką instrumentalną, w której do celów analitycznych wykorzystuje się przejścia energetyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski

III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski 1 1 Wstęp Materiały półprzewodnikowe, otrzymywane obecnie w warunkach laboratoryjnych, charakteryzują się niezwykle wysoką czystością.

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali

Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali Ćwiczenie 1: Wyznaczanie warunków odporności, korozji i pasywności metali Wymagane wiadomości Podstawy korozji elektrochemicznej, wykresy E-pH. Wprowadzenie Główną przyczyną zniszczeń materiałów metalicznych

Bardziej szczegółowo

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracowała: mgr

Bardziej szczegółowo

Zjawiska powierzchniowe

Zjawiska powierzchniowe Zjawiska powierzchniowe Adsorpcja Model Langmuira Model BET 1 Zjawiska powierzchniowe Adsorpcja Proces gromadzenia się substancji z wnętrza fazy na granicy międzyfazowej; Wynika z tego, że w obszarze powierzchniowym

Bardziej szczegółowo

METODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW

METODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW METODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW 1 Cel badań: ograniczenie ryzyka związanego ze stosowaniem biomateriałów w medycynie Rodzaje badań: 1. Badania biofunkcyjności implantów, 2. Badania degradacji implantów w środowisku

Bardziej szczegółowo

Akademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe

Akademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe Ogniwo paliwowe 1. Zagadnienia elektroliza, prawo Faraday a, pierwiastki galwaniczne, ogniwo paliwowe 2. Opis Główną częścią ogniwa paliwowego PEM (Proton Exchange Membrane) jest membrana złożona z katody

Bardziej szczegółowo

Reflekcyjno-absorpcyjna spektroskopia w podczerwieni RAIRS (IRRAS) Reflection-Absorption InfraRed Spectroscopy

Reflekcyjno-absorpcyjna spektroskopia w podczerwieni RAIRS (IRRAS) Reflection-Absorption InfraRed Spectroscopy Reflekcyjno-absorpcyjna spektroskopia w podczerwieni RAIRS (IRRAS) Reflection-Absorption InfraRed Spectroscopy Odbicie promienia od powierzchni metalu E n 1 Równania Fresnela E θ 1 θ 1 r E = E odb, 0,

Bardziej szczegółowo

Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr.

Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr. Zadanie 1. (2 pkt) Określ, na podstawie różnicy elektroujemności pierwiastków, typ wiązania w związkach: KBr i HBr. Typ wiązania w KBr... Typ wiązania w HBr... Zadanie 2. (2 pkt) Oceń poprawność poniższych

Bardziej szczegółowo

Metoda osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia ATR (Attenuated Total Reflection)

Metoda osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia ATR (Attenuated Total Reflection) Metoda osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia ATR (Attenuated Total Reflection) Całkowite wewnętrzne odbicie n 2 θ θ n 1 n > n 1 2 Kiedy promień pada na granicę ośrodków pod kątem większym od kąta

Bardziej szczegółowo

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE

WIĄZANIA. Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE WIĄZANIA Co sprawia, że ciała stałe istnieją i są stabilne? PRZYCIĄGANIE ODPYCHANIE Przyciąganie Wynika z elektrostatycznego oddziaływania między elektronami a dodatnimi jądrami atomowymi. Może to być

Bardziej szczegółowo

Grafen materiał XXI wieku!?

Grafen materiał XXI wieku!? Grafen materiał XXI wieku!? Badania grafenu w aspekcie jego zastosowań w sensoryce i metrologii Tadeusz Pustelny Plan prezentacji: 1. Wybrane właściwości fizyczne grafenu 2. Grafen materiał 21-go wieku?

Bardziej szczegółowo

Materiały katodowe dla ogniw Li-ion wybrane zagadnienia

Materiały katodowe dla ogniw Li-ion wybrane zagadnienia Materiały katodowe dla ogniw Li-ion wybrane zagadnienia Szeroki zakres interkalacji y, a więc duża dopuszczalna zmiana zawartości litu w materiale, która powinna zachodzić przy minimalnych zaburzeniach

Bardziej szczegółowo

1. za pomocą pomiaru SEM (siła elektromotoryczna róŝnica potencjałów dwóch elektrod) i na podstawie wzoru wyznaczenie stęŝenia,

1. za pomocą pomiaru SEM (siła elektromotoryczna róŝnica potencjałów dwóch elektrod) i na podstawie wzoru wyznaczenie stęŝenia, Potencjometria Potencjometria instrumentalna metoda analityczna, wykorzystująca zaleŝność pomiędzy potencjałem elektrody wzorcowej, a aktywnością jonów lub cząstek w badanym roztworze (elektrody wskaźnikowej).

Bardziej szczegółowo

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH

TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH TEORIA PASMOWA CIAŁ STAŁYCH Skolektywizowane elektrony w metalu Weźmy pod uwagę pewną ilość atomów jakiegoś metalu, np. sodu. Pojedynczy atom sodu zawiera 11 elektronów o konfiguracji 1s 2 2s 2 2p 6 3s

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY METODY SPEKTROSKOPI W PODCZERWIENI ABSORPCJA, EMISJA

PODSTAWY METODY SPEKTROSKOPI W PODCZERWIENI ABSORPCJA, EMISJA PODSTAWY METODY SPEKTROSKOPI W PODCZERWIENI ABSORPCJA, EMISJA Materia może oddziaływać z promieniowaniem poprzez absorpcję i emisję. Procesy te polegają na pochłonięciu lub wyemitowaniu fotonu przez cząstkę

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR

Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR Ćwiczenie 2 Przejawy wiązań wodorowych w spektroskopii IR i NMR Szczególnym i bardzo charakterystycznym rodzajem oddziaływań międzycząsteczkowych jest wiązanie wodorowe. Powstaje ono między molekułami,

Bardziej szczegółowo

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011. ETAP I r. Godz Zadanie 1

III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011. ETAP I r. Godz Zadanie 1 III Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2010/2011 KOPKCh ETAP I 22.10.2010 r. Godz. 10.00-12.00 Zadanie 1 1. Jon Al 3+ zbudowany jest z 14 neutronów oraz z: a) 16 protonów i 13 elektronów b) 10 protonów i 13

Bardziej szczegółowo

Właściwości kryształów

Właściwości kryształów Właściwości kryształów Związek pomiędzy właściwościami, strukturą, defektami struktury i wiązaniami chemicznymi Skład i struktura Skład materiału wpływa na wszystko, ale głównie na: właściwości fizyczne

Bardziej szczegółowo

Temat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph

Temat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph Temat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph Dysocjacja elektrolitów W drugiej połowie XIX wieku szwedzki chemik S.A. Arrhenius doświadczalnie udowodnił, że substancje

Bardziej szczegółowo

Zadanie 2. (1 pkt) Uzupełnij tabelę, wpisując wzory sumaryczne tlenków w odpowiednie kolumny. CrO CO 2 Fe 2 O 3 BaO SO 3 NO Cu 2 O

Zadanie 2. (1 pkt) Uzupełnij tabelę, wpisując wzory sumaryczne tlenków w odpowiednie kolumny. CrO CO 2 Fe 2 O 3 BaO SO 3 NO Cu 2 O Test maturalny Chemia ogólna i nieorganiczna Zadanie 1. (1 pkt) Uzupełnij zdania. Pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 16 znajduje się w.... grupie i. okresie układu okresowego pierwiastków chemicznych,

Bardziej szczegółowo

Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki

Przewodność elektryczna ciał stałych. Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki Przewodność elektryczna ciał stałych Elektryczne własności ciał stałych Izolatory, metale i półprzewodniki Elektryczne własności ciał stałych Do sklasyfikowania różnych materiałów ze względu na ich własności

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ

Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ Wprowadzenie Ćwiczenie IX KATALITYCZNY ROZKŁAD WODY UTLENIONEJ opracowanie: Barbara Stypuła Celem ćwiczenia jest poznanie roli katalizatora w procesach chemicznych oraz prostego sposobu wyznaczenia wpływu

Bardziej szczegółowo

Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski

Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski Plan referatu Zjawisko Halla Referujący: Tomasz Winiarski 1. Podstawowe definicje ffl wektory: E, B, ffl nośniki ładunku: elektrony i dziury, ffl podział ciał stałych ze względu na własności elektryczne:

Bardziej szczegółowo

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach 1 STECHIOMETRIA INTERPRETACJA ILOŚCIOWA ZJAWISK CHEMICZNYCH relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

Bardziej szczegółowo

Elektrolity polimerowe. 1. Modele transportu jonów 2. Rodzaje elektrolitów polimerowych 3. Zastosowania elektrolitów polimerowych

Elektrolity polimerowe. 1. Modele transportu jonów 2. Rodzaje elektrolitów polimerowych 3. Zastosowania elektrolitów polimerowych Elektrolity polimerowe 1. Modele transportu jonów 2. Rodzaje elektrolitów polimerowych 3. Zastosowania elektrolitów polimerowych Zalety - Giętkie, otrzymywane w postaci folii - Lekkie (wysoka gęstość energii/kg)

Bardziej szczegółowo

Wytwarzanie niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych

Wytwarzanie niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych Większość struktur niskowymiarowych wytwarzanych jest za pomocą technik epitaksjalnych. Najczęściej wykorzystywane metody wzrostu: - epitaksja z wiązki molekularnej (MBE Molecular Beam Epitaxy) - epitaksja

Bardziej szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

Czym jest prąd elektryczny Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,

Bardziej szczegółowo

Układy zdyspergowane. Wykład 6

Układy zdyspergowane. Wykład 6 Układy zdyspergowane Wykład 6 Treśd Podwójna warstwa elektryczna Zjawiska elektrokinetyczne Potencjał zeta Nowoczesne metody oznaczania Stabilnośd dyspersji Stabilnośd dyspersji koloidalnej jest wypadkową

Bardziej szczegółowo

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak

Opracowała: mgr inż. Ewelina Nowak Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego Inżynieria Środowiska w ramach projektu Era inżyniera pewna lokata na przyszłość Opracowała: mgr

Bardziej szczegółowo

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym).

Podstawowe prawa opisujące właściwości gazów zostały wyprowadzone dla gazu modelowego, nazywanego gazem doskonałym (idealnym). Spis treści 1 Stan gazowy 2 Gaz doskonały 21 Definicja mikroskopowa 22 Definicja makroskopowa (termodynamiczna) 3 Prawa gazowe 31 Prawo Boyle a-mariotte a 32 Prawo Gay-Lussaca 33 Prawo Charlesa 34 Prawo

Bardziej szczegółowo

Podczerwień bliska: cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: cm -1 (14,3-50 µm)

Podczerwień bliska: cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: cm -1 (14,3-50 µm) SPEKTROSKOPIA W PODCZERWIENI Podczerwień bliska: 14300-4000 cm -1 (0,7-2,5 µm) Podczerwień właściwa: 4000-700 cm -1 (2,5-14,3 µm) Podczerwień daleka: 700-200 cm -1 (14,3-50 µm) WIELKOŚCI CHARAKTERYZUJĄCE

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia molekularna. Spektroskopia w podczerwieni

Spektroskopia molekularna. Spektroskopia w podczerwieni Spektroskopia molekularna Ćwiczenie nr 4 Spektroskopia w podczerwieni Spektroskopia w podczerwieni (IR) jest spektroskopią absorpcyjną, która polega na pomiarach promieniowania elektromagnetycznego pochłanianego

Bardziej szczegółowo

Laboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 3. Światłowodowy, odbiciowy sensor przesunięcia

Laboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 3. Światłowodowy, odbiciowy sensor przesunięcia Laboratorium techniki światłowodowej Ćwiczenie 3. Światłowodowy, odbiciowy sensor przesunięcia Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wprowadzenie

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA KATEDRA ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu: Towaroznawstwo Kod przedmiotu: LS03282; LN03282 Ćwiczenie 4 POMIARY REFRAKTOMETRYCZNE Autorzy: dr

Bardziej szczegółowo

Pasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka

Pasmowa teoria przewodnictwa. Anna Pietnoczka Pasmowa teoria przewodnictwa elektrycznego Anna Pietnoczka Wpływ rodzaju wiązań na przewodność próbki: Wiązanie jonowe - izolatory Wiązanie metaliczne - przewodniki Wiązanie kowalencyjne - półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

Inżynieria Środowiska

Inżynieria Środowiska ROZTWORY BUFOROWE Roztworami buforowymi nazywamy takie roztwory, w których stężenie jonów wodorowych nie ulega większym zmianom ani pod wpływem rozcieńczania wodą, ani pod wpływem dodatku nieznacznych

Bardziej szczegółowo

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 3 Temat: Efekt magnetooptyczny 5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą modulowania zmiany polaryzacji światła oraz

Bardziej szczegółowo

SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force

SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force Microscopy Mikroskopia siły atomowej MFM Magnetic Force Microscopy

Bardziej szczegółowo

EFEKT SOLNY BRÖNSTEDA

EFEKT SOLNY BRÖNSTEDA EFEKT SLNY RÖNSTED Pojęcie eektu solnego zostało wprowadzone przez rönsteda w celu wytłumaczenia wpływu obojętnego elektrolitu na szybkość reakcji zachodzących między jonami. Założył on, że reakcja pomiędzy

Bardziej szczegółowo

Woda. Najpospolitsza czy najbardziej niezwykła substancja Świata?

Woda. Najpospolitsza czy najbardziej niezwykła substancja Świata? Woda Najpospolitsza czy najbardziej niezwykła substancja Świata? Cel wykładu Odpowiedź na pytanie zawarte w tytule A także próby odpowiedzi na pytania typu: Dlaczego woda jest mokra a lód śliski? Dlaczego

Bardziej szczegółowo

Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła

Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Bardziej szczegółowo

WYKŁAD 2 Podstawy spektroskopii wibracyjnej, model oscylatora harmonicznego i anharmonicznego. Częstość oscylacji a struktura molekuły Prof. dr hab.

WYKŁAD 2 Podstawy spektroskopii wibracyjnej, model oscylatora harmonicznego i anharmonicznego. Częstość oscylacji a struktura molekuły Prof. dr hab. WYKŁAD 2 Podstawy spektroskopii wibracyjnej, model oscylatora harmonicznego i anharmonicznego. Częstość oscylacji a struktura molekuły Prof. dr hab. Halina Abramczyk POLITECHNIKA ŁÓDZKA Wydział Chemiczny

Bardziej szczegółowo

IV. TRANZYSTOR POLOWY

IV. TRANZYSTOR POLOWY 1 IV. TRANZYSTOR POLOWY Cel ćwiczenia: Wyznaczenie charakterystyk statycznych tranzystora polowego złączowego. Zagadnienia: zasada działania tranzystora FET 1. Wprowadzenie Nazwa tranzystor pochodzi z

Bardziej szczegółowo

wykład 6 elektorochemia

wykład 6 elektorochemia elektorochemia Ogniwa elektrochemiczne Ogniwo elektrochemiczne składa się z dwóch elektrod będących w kontakcie z elektrolitem, który może być roztworem, cieczą lub ciałem stałym. Elektrolit wraz z zanurzona

Bardziej szczegółowo

Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman

Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Porównanie Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Spektroskopia FT-Raman Spektroskopia FT-Raman jest dostępna od 1987 roku. Systemy

Bardziej szczegółowo

Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Uniwersytet Łódzki ul.tamka 12, Łódź

Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Uniwersytet Łódzki ul.tamka 12, Łódź Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Uniwersytet Łódzki ul.tamka 12, 91-403 Łódź Dr Paweł Krzyczmonik Łódź, marzec 2014 1 Plan wykładu Spektroskopia UV-ViS Światłowody- podstawy teoretyczne Fala

Bardziej szczegółowo

Obliczenia stechiometryczne, bilansowanie równań reakcji redoks

Obliczenia stechiometryczne, bilansowanie równań reakcji redoks Obliczenia stechiometryczne, bilansowanie równań reakcji redoks Materiały pomocnicze do zajęć wspomagających z chemii opracował: dr Błażej Gierczyk Wydział Chemii UAM Obliczenia stechiometryczne Podstawą

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..

Ćwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0.. Nazwisko... Data... Nr na liście... Imię... Wydział... Dzień tyg.... Godzina... Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa Początkowa wartość kąta 0.. 1 25 49 2 26 50 3 27 51 4 28 52 5 29 53 6 30 54

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2: Elektrochemiczny pomiar szybkości korozji metali. Wpływ inhibitorów korozji

Ćwiczenie 2: Elektrochemiczny pomiar szybkości korozji metali. Wpływ inhibitorów korozji Ćwiczenie 2: Elektrochemiczny pomiar szybkości korozji metali. Wpływ inhibitorów korozji Wymagane wiadomości Podstawy korozji elektrochemicznej, podstawy kinetyki procesów elektrodowych, równanie Tafela,

Bardziej szczegółowo

Kryteria oceniania z chemii kl VII

Kryteria oceniania z chemii kl VII Kryteria oceniania z chemii kl VII Ocena dopuszczająca -stosuje zasady BHP w pracowni -nazywa sprzęt laboratoryjny i szkło oraz określa ich przeznaczenie -opisuje właściwości substancji używanych na co

Bardziej szczegółowo

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13 Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13 dr inż. Hanna Smoleńska Katedra Inżynierii Materiałowej i Spajania Wydział Mechaniczny, Politechnika Gdańska Materiały edukacyjne ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA LINIOWA Ashby

Bardziej szczegółowo

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH 1 REAKCJA CHEMICZNA: TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH REAKCJĄ CHEMICZNĄ NAZYWAMY PROCES, W WYNIKU KTÓREGO Z JEDNYCH SUBSTANCJI POWSTAJĄ NOWE (PRODUKTY) O INNYCH WŁAŚCIWOŚCIACH NIŻ SUBSTANCJE WYJŚCIOWE (SUBSTRATY)

Bardziej szczegółowo

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej metodę (teorię): metoda wiązań walencyjnych (VB)

CZĄSTECZKA. Do opisu wiązań chemicznych stosuje się najczęściej metodę (teorię): metoda wiązań walencyjnych (VB) CZĄSTECZKA Stanislao Cannizzaro (1826-1910) cząstki - elementy mikroświata, termin obejmujący zarówno cząstki elementarne, jak i atomy, jony proste i złożone, cząsteczki, rodniki, cząstki koloidowe; cząsteczka

Bardziej szczegółowo

Przejścia promieniste

Przejścia promieniste Przejście promieniste proces rekombinacji elektronu i dziury (przejście ze stanu o większej energii do stanu o energii mniejszej), w wyniku którego następuje emisja promieniowania. E Długość wyemitowanej

Bardziej szczegółowo

Obwody prądu stałego. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12)Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Obwody prądu stałego. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12)Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Obwody prądu stałego Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12)Kwalifikacyjnego kursu zawodowego. Podstawowe prawa elektrotechniki w zastosowaniu do obwodów elektrycznych: Obwód elektryczny

Bardziej szczegółowo

Odwracalność przemiany chemicznej

Odwracalność przemiany chemicznej Odwracalność przemiany chemicznej Na ogół wszystkie reakcje chemiczne są odwracalne, tzn. z danych substratów tworzą się produkty, a jednocześnie produkty reakcji ulegają rozkładowi na substraty. Fakt

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 2 Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 2 Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya. LABOATOIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.. Wprowadzenie Proces rozpadu drobin związków chemicznych

Bardziej szczegółowo

Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej

Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej 1. Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wstęp Pomiar profilu wiązki

Bardziej szczegółowo

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.

Bardziej szczegółowo

1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru

1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru 1. Określ liczbę wiązań σ i π w cząsteczkach: wody, amoniaku i chloru 2. Na podstawie struktury cząsteczek wyjaśnij dlaczego N 2 jest bierny a Cl 2 aktywny chemicznie? 3. Które substancje posiadają budowę

Bardziej szczegółowo

Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych

Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA TECHNOLOGII CHEMICZNEJ ORGANICZNEJ I PETROCHEMII INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH: Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych Laboratorium z

Bardziej szczegółowo

11) Stan energetyczny elektronu w atomie kwantowanym jest zespołem : a dwóch liczb kwantowych b + czterech liczb kwantowych c nie jest kwantowany

11) Stan energetyczny elektronu w atomie kwantowanym jest zespołem : a dwóch liczb kwantowych b + czterech liczb kwantowych c nie jest kwantowany PYTANIA EGZAMINACYJNE Z CHEMII OGÓLNEJ I Podstawowe pojęcia chemiczne 1) Pierwiastkiem nazywamy : a zbiór atomów o tej samej liczbie masowej b + zbiór atomów o tej samej liczbie atomowej c zbiór atomów

Bardziej szczegółowo

Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej

Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej Pytania z Wysokosprawnej chromatografii cieczowej 1. Jak wpłynie 50% dodatek MeOH do wody na retencję kwasu propionowego w układzie faz odwróconych? 2. Jaka jest kolejność retencji kwasów mrówkowego, octowego

Bardziej szczegółowo

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak 1 Pojęcie równowagi łańcuch pokarmowy równowagi fazowe równowaga ciało stałe - ciecz równowaga ciecz - gaz równowaga ciało

Bardziej szczegółowo

MGR 10. Ćw. 1. Badanie polaryzacji światła 2. Wyznaczanie długości fal świetlnych 3. Pokaz zmiany długości fali świetlnej przy użyciu lasera.

MGR 10. Ćw. 1. Badanie polaryzacji światła 2. Wyznaczanie długości fal świetlnych 3. Pokaz zmiany długości fali świetlnej przy użyciu lasera. MGR 10 10. Optyka fizyczna. Dyfrakcja i interferencja światła. Siatka dyfrakcyjna. Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej. Elektromagnetyczna teoria światła. Polaryzacja światła.

Bardziej szczegółowo

Tematy i zakres treści z chemii - zakres rozszerzony, dla klas 2 LO2 i 3 TZA/archt. kraj.

Tematy i zakres treści z chemii - zakres rozszerzony, dla klas 2 LO2 i 3 TZA/archt. kraj. Tematy i zakres treści z chemii - zakres rozszerzony, dla klas 2 LO2 i 3 TZA/archt. kraj. Tytuł i numer rozdziału w podręczniku Nr lekcji Temat lekcji Szkło i sprzęt laboratoryjny 1. Pracownia chemiczna.

Bardziej szczegółowo

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt Era inżyniera pewna lokata na przyszłość jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego TEMAT I WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI ZWIĄZKÓW NIEORGANICZNYCH. STOPNIE UTLENIENIA. WIĄZANIA CHEMICZNE. WZORY SUMARYCZNE I STRUKTURALNE. TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH. ILOŚCIOWA INTERPRETACJA WZORÓW I RÓWNAŃ CHEMICZNYCH

Bardziej szczegółowo

Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5. Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego

Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5. Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego Szkła specjalne Przejście szkliste i jego termodynamika Wykład 5 Ryszard J. Barczyński, 2017 Materiały edukacyjne do użytku wewnętrznego Czy przejście szkliste jest termodynamicznym przejściem fazowym?

Bardziej szczegółowo

REFRAKTOMETRIA. 19. Oznaczanie stężenia gliceryny w roztworze wodnym

REFRAKTOMETRIA. 19. Oznaczanie stężenia gliceryny w roztworze wodnym REFRAKTOMETRIA 19. Oznaczanie stężenia gliceryny w roztworze wodnym Celem ćwiczenia jest zaobserwowanie zmiany współczynnika refrakcji wraz ze zmianą stężenia w roztworu. Odczynniki i aparatura: 10% roztwór

Bardziej szczegółowo

UMO-2011/01/B/ST7/06234

UMO-2011/01/B/ST7/06234 Załącznik nr 9 do sprawozdania merytorycznego z realizacji projektu badawczego Szybka nieliniowość fotorefrakcyjna w światłowodach półprzewodnikowych do zastosowań w elementach optoelektroniki zintegrowanej

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia molekularna. Ćwiczenie nr 1. Widma absorpcyjne błękitu tymolowego

Spektroskopia molekularna. Ćwiczenie nr 1. Widma absorpcyjne błękitu tymolowego Spektroskopia molekularna Ćwiczenie nr 1 Widma absorpcyjne błękitu tymolowego Doświadczenie to ma na celu zaznajomienie uczestników ćwiczeń ze sposobem wykonywania pomiarów metodą spektrofotometryczną

Bardziej szczegółowo

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG

dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG 2. METODY WYZNACZANIA MASY MOLOWEJ POLIMERÓW dr hab. inż. Józef Haponiuk Katedra Technologii Polimerów Wydział Chemiczny PG Politechnika Gdaoska, 2011 r. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej

Bardziej szczegółowo

Widmo fal elektromagnetycznych

Widmo fal elektromagnetycznych Czym są fale elektromagnetyczne? Widmo fal elektromagnetycznych dr inż. Romuald Kędzierski Podstawowe pojęcia związane z falami - przypomnienie pole falowe część przestrzeni objęta w danej chwili falą

Bardziej szczegółowo

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są Czujniki Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Czujniki Czujniki służą do przetwarzania interesującej

Bardziej szczegółowo

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania

Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania Cz. I Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu dla klas II LO - Wiązania chemiczne + przykładowe zadania i proponowane rozwiązania I. Elektroujemność pierwiastków i elektronowa teoria wiązań Lewisa-Kossela

Bardziej szczegółowo

Problemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.

Problemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła. . Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła. Rozwiązywanie zadań wykorzystujących poznane prawa I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 27 luty 2012 Dyfrakcja światła laserowego

Bardziej szczegółowo

Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w in ynierii korozyjnej

Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w in ynierii korozyjnej Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w in ynierii korozyjnej 1 2 NR 147 Julian Kubisztal Elektrochemiczne metody skaningowe i ich zastosowanie w in ynierii korozyjnej Wydawnictwo Uniwersytetu

Bardziej szczegółowo

Wiązania jonowe występują w układach złożonych z atomów skrajnie różniących się elektroujemnością.

Wiązania jonowe występują w układach złożonych z atomów skrajnie różniących się elektroujemnością. 105 Elektronowa teoria wiązania chemicznego Cząsteczki powstają w wyniku połączenia się dwóch lub więcej atomów. Już w początkowym okresie rozwoju chemii podejmowano wysiłki zmierzające do wyjaśnienia

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia modulacyjna

Spektroskopia modulacyjna Spektroskopia modulacyjna pozwala na otrzymanie energii przejść optycznych w strukturze z bardzo dużą dokładnością. Charakteryzuje się również wysoką czułością, co pozwala na obserwację słabych przejść,

Bardziej szczegółowo

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz OPTYKA Leszek Błaszkieiwcz Ojcem optyki jest Witelon (1230-1314) Zjawisko odbicia fal promień odbity normalna promień padający Leszek Błaszkieiwcz Rys. Zjawisko załamania fal normalna promień padający

Bardziej szczegółowo

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco: HYDROLIZA SOLI Hydroliza to reakcja chemiczna zachodząca między jonami słabo zdysocjowanej wody i jonami dobrze zdysocjowanej soli słabego kwasu lub słabej zasady. Reakcji hydrolizy mogą ulegać następujące

Bardziej szczegółowo

NADPRZEWODNIKI WYSOKOTEMPERATUROWE (NWT) W roku 1986 Alex Muller i Georg Bednorz odkryli. miedziowo-lantanowym, w którym niektóre atomy lantanu były

NADPRZEWODNIKI WYSOKOTEMPERATUROWE (NWT) W roku 1986 Alex Muller i Georg Bednorz odkryli. miedziowo-lantanowym, w którym niektóre atomy lantanu były FIZYKA I TECHNIKA NISKICH TEMPERATUR NADPRZEWODNICTWO NADPRZEWODNIKI WYSOKOTEMPERATUROWE (NWT) W roku 1986 Alex Muller i Georg Bednorz odkryli nadprzewodnictwo w złożonym tlenku La 2 CuO 4 (tlenku miedziowo-lantanowym,

Bardziej szczegółowo

Katedra Inżynierii Materiałowej

Katedra Inżynierii Materiałowej Katedra Inżynierii Materiałowej Instrukcja do ćwiczenia z Biomateriałów Polaryzacyjne badania korozyjne mgr inż. Magdalena Jażdżewska Gdańsk 2010 Korozyjne charakterystyki stałoprądowe (zależności potencjał

Bardziej szczegółowo

Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2.

Nadprzewodniki. W takich materiałach kiedy nastąpi przepływ prądu może on płynąć nawet bez przyłożonego napięcia przez długi czas! )Ba 2. Tl 0.2. Nadprzewodniki Pewna klasa materiałów wykazuje prawie zerową oporność (R=0) poniżej pewnej temperatury zwanej temperaturą krytyczną T c Większość przewodników wykazuje nadprzewodnictwo dopiero w temperaturze

Bardziej szczegółowo

Chemia - laboratorium

Chemia - laboratorium Chemia - laboratorium Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Studia stacjonarne, Rok I, Semestr zimowy 01/1 Dr hab. inż. Tomasz Brylewski e-mail: brylew@agh.edu.pl tel. 1-617-59 Katedra Fizykochemii

Bardziej szczegółowo

X / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto

X / \ Y Y Y Z / \ W W ... imię i nazwisko,nazwa szkoły, miasto Zadanie 1. (3 pkt) Nadtlenek litu (Li 2 O 2 ) jest ciałem stałym, występującym w temperaturze pokojowej w postaci białych kryształów. Stosowany jest w oczyszczaczach powietrza, gdzie ważna jest waga użytego

Bardziej szczegółowo

Budowa. Metoda wytwarzania

Budowa. Metoda wytwarzania Budowa Tranzystor JFET (zwany też PNFET) zbudowany jest z płytki z jednego typu półprzewodnika (p lub n), która stanowi tzw. kanał. Na jego końcach znajdują się styki źródła (ang. source - S) i drenu (ang.

Bardziej szczegółowo

I. Wstęp teoretyczny. Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) 1.

I. Wstęp teoretyczny. Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) 1. Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) I. Wstęp teoretyczny 1. Wprowadzenie Mikroskop sił atomowych AFM (ang. Atomic Force Microscope) jest jednym

Bardziej szczegółowo

Ważne pojęcia. Stopień utlenienia. Utleniacz. Reduktor. Utlenianie (dezelektronacja)

Ważne pojęcia. Stopień utlenienia. Utleniacz. Reduktor. Utlenianie (dezelektronacja) Ważne pojęcia Stopień utlenienia Utleniacz Reduktor Utlenianie (dezelektronacja) Stopień utlenienia pierwiastka w dowolnym połączeniu chemicznym jest pojęciem umownym i określa ładunek, który istniałby

Bardziej szczegółowo

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka

Teoria pasmowa. Anna Pietnoczka Teoria pasmowa Anna Pietnoczka Opis struktury pasmowej we współrzędnych r, E Zmiana stanu elektronów przy zbliżeniu się atomów: (a) schemat energetyczny dla atomów sodu znajdujących się w odległościach

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

Ćwiczenie: Zagadnienia optyki Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki" Opracowane w ramach projektu: "Wirtualne Laboratoria Fizyczne nowoczesną metodą nauczania realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: 1.

Bardziej szczegółowo

Schemat ogniwa:... Równanie reakcji:...

Schemat ogniwa:... Równanie reakcji:... Zadanie 1. Wykorzystując dane z szeregu elektrochemicznego metali napisz schemat ogniwa, w którym elektroda cynkowa pełni rolę anody. Zapisz równanie reakcji zachodzącej w półogniwie cynkowym. Schemat

Bardziej szczegółowo