FELLETI HRTYK oldhatatlan monomolekuls filmek Amfipatikus molekulkbl ltesl

FELÜLETI HÁRTYÁK (oldhatatlan monomolekulás filmek) Amfipatikus molekulákból létesül -Vízben való oldhatóság csekély -Terítés víz-levegő határfelületen filmmérlegben Wilhelmy- és Langmuir-típusú filmmérlegek

Komprimálás: felületi feszültség (γv) csökken (GIBBS-egyenlet), oldalnyomás (П) nő П = γv – γm γm: molekulás filmmel borított felszín felületi feszültsége Az oldalnyomás eredete: A kisebb felületi feszültségű folyadékfelszín igyekszik kiterjedni a nagyobb felületi feszültségű felület rovására (szabadenergia csökkenés)

Kámfortánc (demonstráció) Analógia 3 D gázok összenyomásával A filmképző anyag ideális viselkedése esetén a monomolekulás film állapotegyenlete, mely a tökéletes gázokra vonatkozó egyenlet kétdimenziós megfelelője: ПAm = RT, Am: a filmet alkotó anyag moláris felületigénye (Levezethető a Sziszkowszki- és a Gibbs-egyenlet összevetése alapján: ) Egyes fehérjékre, kis oldalnyomásoknál teljesül.

A filmet alkotó molekulák kölcsönhatása általában nem hagyható figyelmen kívül: -Kondenzált (sztearinsav), expandált (mirisztinsav) és gáz filmek keletkezése -Kohézió az apoláris láncok között, taszítás a poláris fejcsoportok között

Oldalnyomás vs. terület izotermák (filmmérleg): Gáz – folyadék – szilárd filmek a komprimálás során Molekula keresztmetszeti terület (Ak) meghatározása

Olajsav (cisz) és elaidinsav (transz): egyetlen kettőskötés, 18 szénatomos karbonsavak (cisz-transz izomerek) Ak: 45 Å2 (cisz) és 21 Å2 (transz)

Az amfipatikus molekulák szerkezetképzése meghatározó módon függ a szubsztrátum és a fejcsoportok hidrofilitásától (polaritásától). Az Y-típusú szerkezet hidrofil szubsztrátum és igen hidrofil fejcsoport esetén keletkezik. A kezdő lépés a lemezke kihúzása a folyadékból, aminek eredményeképpen hidrofóbbá válik a felület és újra bemerítve az amfipatikus molekulákkal borított felszínbe kiépül a második réteg. Jelentősége a pl. a szenzorikai alkalmazásban lehet.

Jelentőség -Molekuláris kölcsönhatások, fázisátalakulások tanulmányozása (biológiai jelentőség: fél sejt membrán) -Kiegészítő vizsgálatok: nagyléptékű szerkezet tanulmányozása (fluoreszcencia és Brewster-szög mikroszkópia, pásztázó szög reflektometria, stb. ) Langmuir-Blodgett filmek és rétegek (molekuláris és nanorészecskés)

A nanorészecskés LB-filmek előnyös optikai tulajdonságai Megnövelt transzmittancia: antireflexiós hatás Komplex szilika LB-film (79 + 48 + 24 + 21 nm; d = 131 nm /mért) 54 32 1 2 -rétegű szilika film üveg hordozón (79 + 79 nm silica particles; d = 132 nm /mért) Megnövekedett transzmittancia: csökkenő fényszórás és/vagy gradiens törésmutató következménye. Colloids Surfaces A: 278(1 -3) (2006) 10

1 Optikai vizsgálatok: UV-Vis spektroszkópia Többrétegű LB-filmek mikroszkóp fedőlemezen 54 32 54 3 1 21 54 32 1 1 Konstruktív és destruktív interferencia (Azonos és ellenkező fázisban levő hullámok. ) Az S 107 (107 nm, hidrofil) minta részlegesen átfedő (1 -5 rétegű) LB-filmjei eltérő megfigyelési irányokból fényképezve.