什么是表面压-面积等温线?

表面压-面积等温线或π-A等温线的定义是在恒定温度下，表面压与漂浮单分子层（如Langmuir膜）上每个分子的平均面积的函数关系。

表面压与每个分子在水面的铺展面积函数关系是两亲性材料单分子层Z重要的性质。恒定温度下，滑障以恒定速率压缩薄膜，同时连续监测表面压，记录下等温线。根据材料的不同，可能需要重复压缩和扩张滑障以获得可重现的结果。

等温线上不同的相

当这层单分子层受到压缩时，等温线上可以看到许多不同的区域或者相。单分子层的相行为主要由两亲性分子的物理和化学性质、亚相温度和亚相组成决定。例如，不同的烃链长度、结合力和排斥力的大小，单分子层也会以不同的状态存在。链长的增加会增大分子间的吸引力，并压缩π-A等温线。另一方面，如果使用可离子化的两亲性分子，则头部基团的离子化会产生与相变相反的排斥力。

W.D.Harkins于1952年提出了一些简明的术语，用于对脂肪酸的不同单分子层相进行分类。单分子层主要以气态（G）存在，压缩时可经相变到液体膨胀状态（L1），再进一步压缩时，L1向液态压缩状态（L2）转变，在更高的密度下，单分子层Z 终转变成固态(S)。如果单分子层在达到固态后进一步压缩，则单分子层会塌陷成一个三维结构，坍塌导致表面压迅速降低。

π-a等温线中还有许多其他临界点，如观察到表面压刚开始增加时的分子面积Ai，以及L1和L2状态与L2和S状态之间发生相变时的表面压。

脂肪酸等温线

图示为单烃链的脂肪酸和两个烃链的磷脂的典型等温线。根据上面所提出定义，可以看出脂肪酸的等温线有三个不同的区域：气态（G）、液态（L1）和固态（S），而磷脂在两个不同的液态之间具有一个额外的几乎水平的过渡相（L2-L1），这在磷脂中非常常见，并且该水平转变相的位置与温度密切相关。温度升高，发生水平转变时的表面压值将增加，反之亦然。

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