1.2 Контактна різниця потенціалів.

Різниця електричних потенціалів, що виникає завдяки електронам провідності в умовах термодинамічної рівноваги між контактуючими провідниками, називається контактною різницею потенціалів (КРП). Якщо два провідники з’єднати, то між ними відбувається обмін електронами, число яких для кожного буде залежати від значення у цьому провіднику; від провідника з меншим значенням до провідника з більшим значенням переходить більше електронів. Це відбувається доти, поки між обома провідниками не встановиться різниця потенціалів, що перешкоджає подальшому переходу електронів. У результаті провідник з меншим значенням заряджається позитивно, а провідник з більшим значенням негативно. Умовою термодинамічної рівноваги розглянутої системи є рівність електрохімічних потенціалів, тобто рівність рівнів Фермі. Для двох металів це означає практично збіг найбільш високих із заповнених енергетичних рівнів електронів при абсолютній температурі. Значення КРП рівні різниці значень і досягають для металів декількох вольтів. По КРП метали розташовуються в так званий ряд Вольта:

Al, Zn, Sn, Cd, Pb, Sb, Bi, Hg, Fe, Cu, Ag, Au, Pt, Pd. Кожен метал даного ряду при контакті з одним з наступних заряджається позитивно. Оскільки на КРП впливають температура, поверхневі рівні енергії, шари різних речовин на поверхні, адсорбовані гази, зміна рівня Фермі в результаті введення домішок, метод КРП широко застосовують для вивчення природи адсорбції різних речовин на поверхні твердого тіла; дослідження механізму окислювання, корозійних процесів, каталітичної здатності різних по своїй природі поверхонь; оцінки якості інгібіторів корозії й каталізаторів; визначення антифрикційних властивостей конструкційних матеріалів, що змазують і адгезійних здатностей різних речовин, а також для виявлення властивостей різного роду мастил у процесі їхньої експлуатації.

Методи вимірювання КРП не обмежені якими-небудь особливими формами або температурами зразків, які можуть перебувати в різних за складом і тиском середовищах.

1.3 Методи вимірювання роботи виходу.

Вимірювання зміни роботи виходу, або поверхневого потенціалу, корисне тим, що воно дає відносно простий спосіб контролю за станом поверхні. Будь-яка адсорбція на поверхні, а також і всі подальші зміни стану адсорбата й (або) адсорбента звичайно призводять до зміни роботи виходу поверхні. Цей метод дуже чутливий, оскільки адсорбція моношару на поверхні створює поверхневі потенціали (звичайно в діапазоні 0,1 - 1,5В), які можуть бути виміряні з точністю ±0,001В. Внаслідок цього отримано спосіб, за допомогою якого можна вимірювати дуже малу кількість адсорбованих атомів або молекул і який чинить дуже малий вплив на стан поверхні.

Для вимірювання поверхневих потенціалів існує ряд методів. В принципі будь-який метод, яким звичайно вимірюють роботу виходу або контактну різницю потенціалів (КРП), може бути використаний для вимірювання поверхневих потенціалів, хоча деякі методи можуть у певній мірі перешкоджати адсорбційному процесу. Найбільш широко використовуються ємнісні (динамічний й статистичний) і діодні методи , польова емісія й фотоелектричний метод.