भूतल चालकता

भूतल चालकता आवेशित किए गए अंतरापृष्ठ के निकट अतिरिक्त विद्युत प्रतिरोधकता और विद्युत् अपघट्य की चालकता है। इस प्रकार से तरल पदार्थ की सतह और चालकता (विद्युत् अपघटनी) विद्युत क्षेत्र में आयनों की विद्युत चालित गति के अनुरूप होती है। अतः सतह आवेश के विपरीत ध्रुवता के प्रति आयनों की परत अंतरापृष्ठ के निकट स्थित होती है। यह पृष्ठीय आवेशों द्वारा प्रतिआयनों के आकर्षण के कारण बनता है। इस प्रकार से उच्च आयनिक सांद्रता की देहरी परत (अंतरापृष्ठीय) दोहरी परत (अंतरापृष्ठीय) का भाग है। इस परत में आयनों की सांद्रता तरल बल्क की आयनिक शक्ति की तुलना में अधिक होती है। अतः इससे इस परत की उच्च विद्युत चालकता होती है।

इस प्रकार से मैरियन स्मोलुचोव्स्की 20वीं शताब्दी के प्रारंभ में सतह चालकता के महत्व को पहचानने वाले प्रथम व्यक्ति थे।

इस प्रकार से लिकलेमा द्वारा "अंतरापृष्ठ और कोलाइड विज्ञान के मूल सिद्धांत" में सतह चालकता का विस्तृत विवरण दिया गया है।

इस प्रकार से ठीक रूप से स्थापित गौई-चैपमैन-स्टर्न मॉडल के अनुसार दोहरी परत (सतह विज्ञान) (डीएल) के दो क्षेत्र हैं। अतः ऊपरी स्तर, जो बल्क तरल के संपर्क में है, विसरित परत है। आंतरिक परत जो अंतरापृष्ठ के संपर्क में है वह स्टर्न परत है।

इस प्रकार से यह संभव है कि डीएल के दोनों भागों में आयनों की पार्श्व गति सतह चालकता में योगदान करती है।

अतः स्टर्न परत का योगदान कम वर्णित है। इसे प्रायः अतिरिक्त सतह चालकता कहा जाता है।

इस प्रकार से डीएल के विसरित भाग की सतह चालकता का सिद्धांत बाइकमैन द्वारा विकसित किया गया था। अतः उन्होंने साधारण समीकरण निकाला जो पूर्ण रूप से सतह चालकता κ^σ को अंतरापृष्ठ पर आयनों के व्यवहार के साथ जोड़ता है। इस प्रकार से सममित विद्युत् अपघट्य के लिए और समान आयन प्रसार गुणांक D+=D−=D मानने के लिए यह संदर्भ में दिया गया है:

${\kappa }^{\sigma }={\frac {4F^{2}Cz^{2}D(1+3m/z^{2})}{RT\kappa }}\left(\cosh {\frac {zF\zeta }{2RT}}-1\right)$

जहां

F फैराडे स्थिरांक है

T पूर्ण तापमान है

R गैस स्थिरांक है

C बल्क द्रव में आयनिक सांद्रता है

z आयन संयोजकता(रसायन विज्ञान) है

ζ विद्युत् गतिक विभव है

इस प्रकार से पैरामीटर m डीएल के भीतर आयनों की गति के लिए विद्युत असमस के योगदान को दर्शाता है:

$m={\frac {2\varepsilon _{0}\varepsilon _{m}R^{2}T^{2}}{3\eta F^{2}D}}$

अतः दुखिन संख्या आयाम रहित पैरामीटर है जो विभिन्न प्रकार के विद्युत् गतिक विभव घटनाओं, जैसे वैद्युतकणसंचलन और वैद्युत् ध्वनिक घटनाओं के लिए सतह चालकता के योगदान की विशेषता है। इस प्रकार से यह पैरामीटर और, फलस्वरूप, सतह चालकता की गणना उपयुक्त सिद्धांत का उपयोग करके विद्युतकणसंचलन गतिशीलता से की जा सकती है। अतः माल्वर्न द्वारा विद्युतकणसंचलन उपकरण और प्रकीर्णन तकनीक द्वारा वैद्युत् ध्वनिक उपकरण में ऐसी गणना करने के लिए सॉफ्टवेयर होते हैं।

यह भी देखें

• अंतरापृष्ठ और कोलाइड विज्ञान

भूतल विज्ञान

इस प्रकार से सतह चालकता सतह जांच द्वारा मापी गई ठोस सतह पर विद्युत चालन को संदर्भित कर सकती है। अतः इस भौतिक गुण का परीक्षण करने के लिए पी-प्रकार(बाह्य अर्धचालक) की एन-प्रकार की सतह चालकता के जैसे प्रयोग किए जा सकते हैं। इस प्रकार से अतिरिक्त इसके कि यह सतह चालकता को युग्मित घटनाओं में माप सकता है जैसे प्रकाशिक चालकता, उदाहरण के लिए, धातु ऑक्साइड अर्ध चालक ज़िंक ऑक्साइड आदि के लिए होते है। इस प्रकार से विद्युत् अपघट्य विलयन की स्थिति के समान कारणों से सतह चालकता बल्क चालकता से भिन्न होती है, जहां छिद्रों (+1) और इलेक्ट्रॉनों (-1) के आवेश वाहक विलयन में आयनों की भूमिका निभाते हैं।