با وجود اینکه حدود 75 درصد سطح زمین از آب پوشیده شده است، تنها حدود یک درصد آن آب های شیرین است، که بیشتر در دریاچه ها، رودخانه ها، رودها، یخچال ها و آب های زیرزمینی قرار دارند. فشار حداکثری زیادی بر این منابع به خاطر آلودگی های محیط زیستی، گرم شدن زمین و رشد زیاد جمعیت وارد می شود. یکی از راه کار ها برای کنترل بهتر تلفات تبخیر آب های شیرین، پخش تک لایه های مصنوعی روی مخازن آب است.
تک لایه ها، لایه های مولکولی منفرد ( حدود 2 میلیونم میلی متر ضخامت ) هستند، که از یک ماده آلی نامحلول یا کم محلول در آب درست شده اند که دارای سرگروه آب دوست و دم آبگریز هستند ( به شکل 1 توجه کنید ) و با پیوند یونی به هم متصل شده اند. این تک لایه ها به صورت لایه ای نامرئی پخش خواهند شد ( یا خودآرایی ) و به شکل یک فیلم نازک روی سطح آب قرار می گیرند. هدف از استفاده ی این مواد کاهش هدررفت تبخیر آب از سدها و مخازن است.
مکانیسم خاصی که زیربنای مقاومت تک لایه ها در برابر تبخیر می باشد، به مانع فیزیکی تشکیل شده از حضور این مواد در سطح آب نسبت داده می شود ( به شکل 2 توجه کنید ) . [ ۱] میزانی که یک ماده می تواند در برابر تبخیر مقاومت کند، در بهترین شکل به صورت مورد به مورد بررسی می شود، با این حال، تعدادی فرمول های تجربی بدست آمده نیز گزارش شده است که در این تحقیق به آن ها پرداخته نمی شود.
قبل از پیدایش تکنیک های جدید طیف سنجی سطحی مانند میکروسکوپ زاویه ای بروستر ( BAM ) و بازتاب سنجی اشعه ایکس با وقوع یک نگاه ( GIXD ) تصور می شد، بزرگترین عامل موثر بر مقاومت تک لایه ها در برابر تبخیر، فاصله بین مولکولی در مولکول های تک لایه است. همچنین تصور می شد هنگامی که چگالی سطح تک لایه به اندازه کافی کوچک باشد، مولکول های آب از فضای بین مولکول های تک لایه عبور می کنند. [ ۲] [ ۳] [ ۴] [ ۵] با این حال، نتایج بدست آمده از پراکندگی و تصویربرداری های جدید نشان داد که فاصله بین مولکولی در مولکول های تک لایه اساساً ثابت و بدون تغییر باقی می ماند و احتمال رخ دادن تبخیر آب در مرزهای دامنه بیشتر است. [ ۶] پس عامل مقاومت یک تک لایه در برابر تبخیر آب، توانایی محکم ماندن علی رغم تغییرات فشار سطحی و چسبیدن به سطح آب و مولکول های مجاور می باشد. [ ۷]
در سال 1917 ایروینگ لانگمویر ساختار هندسی یک فیلم تک لایه ی روی آب را به دقت بررسی کرد، که به خاطر این تحقیقات در سال 1932 میلادی جایزه نوبل شیمی را کسب کرد. [ ۸] خواص تک لایه ها اولین بار توسط Rideal در دهه ی 1920 برای مقاومت در برابر تبخیر آب بررسی و گزارش شد. [ ۹] سپس در دهه ی 1940 لانگمویر و شافر مقاومت تبخیر و وابستگی آن به دما را مورد بررسی قرار دارند و نتایج را به صورت کمی گزارش کردند. [ ۱۰] در ادامه این تحقیقات به طور گسترده تری توسط آرچر و لامر در دهه ی بعد ادامه پیدا کرد، که وابستگی به فشار سطح، طول زنجیره، فاز تک لایه، ترکیب زیر فاز و دمای سطح را به صورت جزئی تری توصیف کردند. [ ۴]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفتک لایه ها، لایه های مولکولی منفرد ( حدود 2 میلیونم میلی متر ضخامت ) هستند، که از یک ماده آلی نامحلول یا کم محلول در آب درست شده اند که دارای سرگروه آب دوست و دم آبگریز هستند ( به شکل 1 توجه کنید ) و با پیوند یونی به هم متصل شده اند. این تک لایه ها به صورت لایه ای نامرئی پخش خواهند شد ( یا خودآرایی ) و به شکل یک فیلم نازک روی سطح آب قرار می گیرند. هدف از استفاده ی این مواد کاهش هدررفت تبخیر آب از سدها و مخازن است.
مکانیسم خاصی که زیربنای مقاومت تک لایه ها در برابر تبخیر می باشد، به مانع فیزیکی تشکیل شده از حضور این مواد در سطح آب نسبت داده می شود ( به شکل 2 توجه کنید ) . [ ۱] میزانی که یک ماده می تواند در برابر تبخیر مقاومت کند، در بهترین شکل به صورت مورد به مورد بررسی می شود، با این حال، تعدادی فرمول های تجربی بدست آمده نیز گزارش شده است که در این تحقیق به آن ها پرداخته نمی شود.
قبل از پیدایش تکنیک های جدید طیف سنجی سطحی مانند میکروسکوپ زاویه ای بروستر ( BAM ) و بازتاب سنجی اشعه ایکس با وقوع یک نگاه ( GIXD ) تصور می شد، بزرگترین عامل موثر بر مقاومت تک لایه ها در برابر تبخیر، فاصله بین مولکولی در مولکول های تک لایه است. همچنین تصور می شد هنگامی که چگالی سطح تک لایه به اندازه کافی کوچک باشد، مولکول های آب از فضای بین مولکول های تک لایه عبور می کنند. [ ۲] [ ۳] [ ۴] [ ۵] با این حال، نتایج بدست آمده از پراکندگی و تصویربرداری های جدید نشان داد که فاصله بین مولکولی در مولکول های تک لایه اساساً ثابت و بدون تغییر باقی می ماند و احتمال رخ دادن تبخیر آب در مرزهای دامنه بیشتر است. [ ۶] پس عامل مقاومت یک تک لایه در برابر تبخیر آب، توانایی محکم ماندن علی رغم تغییرات فشار سطحی و چسبیدن به سطح آب و مولکول های مجاور می باشد. [ ۷]
در سال 1917 ایروینگ لانگمویر ساختار هندسی یک فیلم تک لایه ی روی آب را به دقت بررسی کرد، که به خاطر این تحقیقات در سال 1932 میلادی جایزه نوبل شیمی را کسب کرد. [ ۸] خواص تک لایه ها اولین بار توسط Rideal در دهه ی 1920 برای مقاومت در برابر تبخیر آب بررسی و گزارش شد. [ ۹] سپس در دهه ی 1940 لانگمویر و شافر مقاومت تبخیر و وابستگی آن به دما را مورد بررسی قرار دارند و نتایج را به صورت کمی گزارش کردند. [ ۱۰] در ادامه این تحقیقات به طور گسترده تری توسط آرچر و لامر در دهه ی بعد ادامه پیدا کرد، که وابستگی به فشار سطح، طول زنجیره، فاز تک لایه، ترکیب زیر فاز و دمای سطح را به صورت جزئی تری توصیف کردند. [ ۴]
