МОНОСЛО́Й

МОНОСЛО́Й (мо­но­мо­ле­ку­ляр­ный слой), слой ве­ще­ст­ва тол­щи­ной в од­ну мо­ле­ку­лу, об­ра­зую­щий­ся или удер­жи­ваю­щий­ся на по­верх­но­сти к.-л. кон­ден­си­ро­ван­ной фа­зы. М. воз­ни­ка­ют при ад­сорб­ции, по­верх­но­ст­ной диф­фу­зии или в ре­зуль­та­те ис­па­ре­ния рас­тво­ри­те­ля из рас­тво­ра, со­дер­жа­ще­го не­ле­ту­чий ком­по­нент. Тео­рия об­ра­зо­ва­ния М. вы­дви­ну­та И. Ленг­мю­ром в 1914–18.

Сте­пень на­сы­ще­ния М. оп­ре­де­ля­ет­ся чис­лом мо­ле­кул, при­хо­дя­щих­ся на еди­ни­цу его пло­ща­ди. На­сы­щен­ные (кон­ден­си­ро­ван­ные) М. со­от­вет­ст­ву­ют пре­дель­но плот­ной упа­ков­ке мо­ле­кул и по свой­ст­вам по­доб­ны дву­мер­ным жид­ко­стям или да­же сход­ны с твёр­ды­ми те­ла­ми. М., для ко­то­рых сте­пень на­сы­ще­ния зна­чи­тель­но мень­ше пре­дель­ной, на­зы­ва­ют­ся раз­ре­жен­ны­ми; та­кие М. ана­ло­гич­ны дву­мер­ным га­зам.

М. мо­гут об­ра­зо­вы­вать­ся на твёр­дой по­верх­но­сти, на сво­бод­ной по­верх­но­сти жид­ко­сти и на гра­ни­цах раз­де­ла двух жид­ко­стей. Струк­ту­ра и свой­ст­ва М., а так­же ки­не­ти­ка их об­ра­зо­ва­ния за­ви­сят от строе­ния об­ра­зую­щих его мо­ле­кул, сте­пе­ни ио­ни­за­ции по­ляр­ных групп, при­ро­ды кон­так­ти­рую­щих фаз, ха­рак­те­ри­стик под­лож­ки и др. фак­то­ров. Напр., ди­филь­ные мо­ле­ку­лы по­верх­но­ст­но-ак­тив­ных ве­ществ в кон­ден­си­ро­ван­ных М. ори­ен­ти­ру­ют­ся пер­пен­ди­ку­ляр­но к по­верх­но­сти раз­де­ла: на гра­ни­це во­да – не­по­ляр­ная жид­кость по­ляр­ные груп­пы втя­ну­ты в во­ду, а уг­ле­во­до­род­ные фраг­мен­ты на­прав­ле­ны в сто­ро­ну не­по­ляр­ной жид­ко­сти, по­доб­но «час­то­ко­лу». В этом слу­чае наи­мень­шая пло­щадь, при­хо­дя­щая­ся в М. на од­ну мо­ле­ку­лу, не­за­ви­си­мо от её дли­ны оп­ре­де­ля­ет­ся пло­ща­дью по­пе­реч­но­го се­че­ния мо­ле­ку­лы (ок. 2,0–2,5 нм²). Мак­ро­мо­ле­ку­лы в М. мо­гут на­хо­дить­ся в ви­де разл. струк­тур­ных форм – клуб­ков, спи­ра­лей и пр. Вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ные ли­ней­ные мо­ле­ку­лы обыч­но об­ра­зу­ют М. с го­ри­зон­таль­ной ори­ен­та­ци­ей мак­ро­мо­ле­кул. На не­од­но­род­ной по­верх­но­сти ре­аль­но­го твёр­до­го те­ла рас­пре­де­ле­ние мо­ле­кул в ад­сорб­ци­он­ном М. мо­жет быть не­рав­но­мер­ным. С рос­том кон­цен­тра­ции (дав­ле­ния па­ров) ад­сор­би­рую­ще­го­ся ве­ще­ст­ва М. мо­жет пе­ре­хо­дить в по­ли­мо­ле­ку­ляр­ный слой.

Осо­бен­но­сти М. влия­ют на про­цес­сы мас­со­пе­ре­но­са, ка­та­ли­за, кор­ро­зии и пр., на яв­ле­ния сма­чи­ва­ния, тре­ния и т. д. От со­стоя­ния М. за­ви­сит ус­той­чи­вость дис­перс­ных сис­тем (пен, эмуль­сий, сус­пен­зий и др.). Раз­ме­ще­ние М. на твёр­дых под­лож­ках ис­поль­зу­ют при из­го­тов­ле­нии плё­нок с за­дан­ны­ми свой­ст­ва­ми (см. Лен­гмю­ра – Блод­жетт плён­ки). Важ­ную роль М. иг­ра­ют в раз­но­об­раз­ных био­ло­гич. струк­ту­рах (строе­ние в ви­де М. име­ют, в ча­ст­но­сти, фос­фо­ли­пид­ные слои кле­точ­ных мем­бран).