Balanza De Langmuir

Samantha Gaytán Mondragón Equilibrio en Interfases y Cinética Física Balanza de Langmuir La utilización de la balanza de Langmuir como técnica de estudio de monocapas extendidas involucra la medición de la presión de la película (o monocapa) directamente, en detrimento de realizar el cálculo a partir de las diferencias de tensión superficial. Fue Langmuir quien efectuó los primeros trabajos en elestudio de monocapas y recibió el premio Nobel en 1923.

Irving Langmuir nació el 31 de Enero de 1881 en Brooklyn NY. Su publicación más importante fue el artículo de 1919 "The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules". Trabajó en el desarrollo de las lámparas de tungsteno, en el aparato de descarga de electrones, en las bombas de vacío y en la soldadura de hidrógeno atómico. Fuedirector adjunto de laboratorio de investigación de GE. Murió el 16 de Agosto de 1957.

En la balanza de Langmuir una de as barreras del aparato esta unida a un brazo pivoteado, acomodado de modo que un troquel situado alrededor de un punto Q puede ser medido colocando pesas en el plato. Una monocapa insoluble debe estar confinada a una porción de la superficie adyacente a un flotante que es sensible alas modificaciones en la presión; para evitar que la película se expanda a través de las orillas de la boya existen barreras flexibles que conectan al flotador con los extremos de la bandeja. Gracias a dicho sistema es posible variar el área de una monocapa expandida y medir directamente la presión de la película.

La balanza de Langmuir, a pesar de ser conceptualmente sencilla, no ofrece laposibilidad de obtener resultados poco ambiguos. La dificultad principal radica en los problemas que sugiere el llevar acabo mediciones de cada una de las variables de estado bidimensionales: n, A y T y por supuesto del número de moles n de la sustancia en la capa insoluble.

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Así, el ensamblaje del flotante es el sistema de medición de la presión P en la balanza; las barreras flexibles queconectan el flotante con las orillas de la bandeja deben ser consideradas como parte del mismo mecanismo. De igual forma que las determinaciones de presión en los gases es esencial que el sistema no rezume, por tanto el flotante y las barreras flexibles deben ser siempre hidrofóbicas (es decir, que no sean susceptibles de mojarse en presencia de sustratos acuosos). Si dichas superficies llegaran amojarse cabría la posibilidad de tener moléculas de sufractante filtrándose hacia las barreras. Usualmente se emplean piezas delgadas de mica como material flotante, además de los listones de platino o hilos de seda y nylon una vez encerados para conferirles un mayor carácter hidrófobo. Las barreras dragadas y la bandeja del aparato deben presentar también propiedades hidrofóbicas (generalmente seemplean metales encerados o teflón) y ya que se encuentran en contacto con los extremos de la bandeja para impedir filtraciones se evita la utilización de plásticos o materiales que impidan un embone perfecto. Para convertir la fuerza rotatoria del troquel en una presión bidimensional es necesario conocer tanto la longitud del flotante, como la distancia entre el mismo y la rueda de torsión, locual requiere que el nivel del agua se conozca con exactitud. Los conectores flexibles deben ser incluidos en la consideración de la longitud del flotante, aún cuando su inclusión requiera de aproximaciones, no obstante, si la l del conector es pequeña en comparación con la longitud total del flotador el error es despreciable. El flotante debe considerarse efectivamente como un manómetrobidimensional que mide la diferencia de presión entre sus 2 caras, ésta es otra de las razones por las que resulta importante que no existan filtraciones al material pues esto ocasionaría un incremento de la presión en el lado de referencia del flotante. Las mediciones en el área de la película son menos problemáticas, sin duda. Si los extremos de la bandeja son paralelos y las barreras perpendiculares a...