Мономолекулярный слой

Мономолекулярный слой (далее М) монослой, слой вещества толщиной в одну молекулу на поверхности раздела фаз (тел). М возникают при адсорбции, поверхностной диффузии и в результате испарения растворителя из раствора, содержащего нелетучий компонент. М, образованные поверхностно-активными веществами на поверхности жидкости или на границе двух несмешивающихся жидкостей, могут находиться в различных двумерных состояниях: газообразном, конденсированном и промежуточном ("жидко-расширенном"). В газообразных М расстояние между молекулами велико по сравнению с их размерами, поэтому межмолекулярное (когезионное) взаимодействие практически отсутствует. Конденсированные М, напротив, имеют предельно плотную упаковку молекул. В случае жирных кислот, спиртов или др. соединений, молекулы которых можно представить в виде углеводородной цепи с полярной группой на конце, конденсированные М подобны "частоколу", занимающему всю площадь поверхности. Каждая молекула в таком "частоколе" расположена перпендикулярно или наклонно к поверхности раздела фаз и независимо от своей длины обычно занимает площадку 20-25

². Высокомолекулярные соединения линейного строения, как правило, образуют М с горизонтальной ориентацией макромолекул. При достаточно высокой когезии М могут проявлять поверхностную вязкость и прочность, сильно отличающиеся от этих же характеристик объемных фаз.

Структура и свойства М оказывают большое влияние на процессы массопереноса (испарение, диффузию) и катализа, трение, адгезию, коррозию, что учитывают при решении соответствующих технологических и технических задач. От состояния М часто решающим образом зависит устойчивость высокодисперсных систем: золей, эмульсий, суспензий. Важную роль играют М также в разнообразных биологических системах. Так, во всех клетках живых организмов имеются мембранные структуры. Основу биологических мембран составляют два М молекул, между которыми расположен двойной (бимолекулярный) слой липидов. Толщина такой четырехслойной мембраны 70-80

. Чередованием различного рода М обусловлена также ламеллярная (слоистая) структура некоторых клеточных органоидов, например хлоропластов в клетках зеленых растений. Искусственные М применяют как модели биологических мембран при изучении их структуры и функций.

Лит.: Adamson A. ., Physical chemistry of surfaces, 2 ed., . . - (a. o.), 1971; Gaines G. L., Insoluble monolayers at liquid-gas interfaces, . . - (a. o.), (1966); Береджик Н., Исследование мономолекулярных слоев полимеров, в кн.: Новейшие методы исследования полимеров, пер. с англ., М., 1966, гл. 16.

Л. А. Шиц.