ما هي كيمياء الأسطح؟
هي فرع من فروع الكيمياء الفيزيائية، ويدرس خصائص الأسطح الكيميائية، ويعتمد هذا المجال على الأدوات التي يمكن أن توفر وصفاً للتفاعلات الكيميائية التي تتم على هذه الأسطح.
متى تم تأسيس علم كيمياء الأسطح؟
ظهر علم كيمياء الأسطح لأول مرة في بدايات السبعينيات من القرن العشرين، حيث تمت دراسة ترسيب عدة أنواع من الغازات على الركائز المعدنية، وكان الكيميائي غيرهارد إرتل الحائز جائزة نوبل في الكيمياء عام 2007 أول من درس امتزاز الهيدروجين على البلاديوم وذلك عام 1974.
من هو والد كيمياء الأسطح؟
يعد الباحث الهنغاري غابور سومورجاي والد الكيمياء السطحية الحديثة، إذ درس التأثيرات التحفيزية للأسطح المعدنية على تفاعلات الطور الغازي وغيرها من التفاعلات السطحية والمحفزات.
ما التفاعلات التي يدرسها كيميائي الأسطح؟
يدرس كيميائي السطح التفاعلات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث على الأسطح بين طورين كما يلي:
- تفاعل الطور الصلب والسائل.
- تفاعل الطور الصلب والغازي
- تفاعل الطور الصلب والفراغ.
- تفاعل الطور السائل والغازي.
ما تطبيقات كيمياء الأسطح؟
تعد كيمياء الأسطح أساسية للتطبيقات التالية:
- إعداد وتشغيل المواد الماصة والمواد المتفاعلة الصلبة.
- إنتاج المحفزات المستخدمة لصناعة الوقود النظيف.
- إنتاج المواد الكيميائية.
- تنظيف التلوث.
- صناعة المحفزات الضوئية.
- صناعة خلايا الوقود والبطاريات.
ما الأمثلة عن الظواهر التي تهتم كيمياء الأسطح بدراستها؟
من أشهر الأمثلة التي يدرسها كيميائي الأسطح، فعالية أقطاب البطاريات التي تتأثر بسبب التفاعل مع الأحماض والتأكسد الذي يتلفها، لذا تتم دراسة وتصميم أقطاب مقاومة وتحقق نفس الكفاءة في العمل دون أن تتأكسد، وتشمل الظواهر الأخرى التي تهتم بدراستها كيمياء الأسطح ما يلي:
- الامتزاز.
- التحفيز غير المتجانس.
- التآكل.
- البلورة.
- تشكيل المستحلبات.
- التفاعلات الإنزيمية في جدران الخلايا والأغشية.
- صناعة الإلكترونيات، وواجهات الشرائح الموجودة في أجهزة الكمبيوتر.