O p ła ta p o c z to w a u is z c z o n a r y c z a łte m
Ę s is iis r ^
WSZECHŚWIAT
PISMO PRZYRODNICZE m
ORGAN POLSKIEGO
t o w a r z y s t w a
PRZYRODNIKÓW IM. M. KOPERNIKA
T R E Ś Ć Z E S Z Y T U :
J. T u r . Ś. p. K o n s ta n ty J a n i c k i ja k o u c z o n y i czło-w iek.
L . "W e r t e n s t e i n. W a r s tw y m o n o m o le k u la r n e . M. S k a l i ń s k a . M e n d e liz m a g e n e ty k a n o w o c z e s n a .
K r o n ik a n a u k o w a . K r y ty k a .
O c h r o n a p r z y r o d y . R u c h n a u k o w y w P o lsc e.
M isc e lla n e a .
Z Z A S I Ł K U M I N I S T E R S T W A W R. i O . P.
W szy stk ie p rzy c zy n k i do ,, W szech św ia ta ” są honorowane w wysokości 15 gr. od wiersza.
P P . A u torzy mogą otrzym yw ać odbitki swoich przyczynków po cenie kosztu. Ż ą d a n ą liczbą odbitek n a leży podać jednocześnie z rękopisem.
R e d a k c j a odpowiada z a poprawny druk iy lk 0 Ły°h przyczynków , które zo sta ły je j nadesłane w postaci czytelnego m aszynopisu.
,;-"v
O R G A N P O L S K I E G O T - W A P R Z Y R O D N I K Ó W IM. K O P E R N I K A
Nr. 6 (1703 1704) Listopad — Grudzień 1932
Treść zeszytu: J a n T u r . ś p. .K on stanty J an ick i jako u czony i c zło w iek . L u d w i k W e r t e n s t e i n . W arstw y m onom olekularne. M a r j a S k a l i ń s k a . M endelizm a gen etyk a now oczesn a. Kronika naukow a
K rytyka. Ochrona przyrod y. R uch naukow y w P o lsce. M iscellan ea.
J A N TUR.
Ś. P. K O N ST A N TY JANICKI JAKO UCZO N Y I CZŁOW IEK.
J e ż e li m o żn a w o g ó le p o w ie d z ie ć o ja k im k o lw ie k p ra c o w n ik u n au k o w y m , że n a u k a w y p e łn ia ła m u c a łk o w ic ie jego is t
nien ie, p o w ie d z ia łb y m to p rz e d e w s z y s t- k ie m o ś p . K o n s t a n t y m J a n i c k i m . O d w c zesn ej m ło d o ści — p o zgon swój p rz e d w c z e sn y , a d la N a u k i P o lsk ie j ta k b o le sn y , żył O n jed n em w ie lk ie m u m iło w a n iem — p ra c y tw ó rc z e j, b ad a w cz ej, je d n ą tro s k ą — o rozw ój i trw a n ie stw o rz o n eg o p rz e z sieb ie tej p ra c y og niska.
W c iąg u ż y c ia sw ego p rz y s p o rz y ł On w y b ra n y m p rz e z sieb ie d zied zin o m zoolo- gji w ie lu fa k tó w n o w y c h a ce nnych, a z a w sz e w p ra c a c h J e g o p rz e b ija ła m yśl, d a lek o p o z a fa k tó w zasięg p o z o rn y w y b ie g ając a. J a n i c k i b y ł b a rd z o g łębo kim filo zo fem biologji, g łęb szy m i o b a rd z ie j ro z le g ły ch h o ry z o n ta c h , niż to n a w e t w p ra c a c h sw y ch za zw y c zaj ujaw niał. W o góle z sz e rsz e m i sw em i p o m y słam i u k r y w a ł się, p ra w o d o p o d o b n ie o d k ła d a ją c ich p u b lik a c ję n a pó źn iej, n a to „później", k tó r e nie m iało n a d e jść nigdy...
P rz y ro d n ik z n ajg łę b sz y c h s k a rb ó w sw e
go d u c h a — b y ł d a le k i od ty p u suchego, sum iennego, „ p o p ra w n e g o " b a d a c z a , sto- sującego „ sz k ie łk o i o k o " do „ in te r e s u ją cy c h " G o zjaw isk . Z jaw isk a p rz y ro d y o ta c z a ł O n jak iem ś w p ro s t n iem al m isty cz- n em um iło w an iem , g ra n ic ząc em z relig ij
n ą czcią. M o żn ab y G o b y ło w ziąć z a p an - te is tę , k tó ry m z re s z tą n ie b ył, ra cze j s k ła n ia ją c się k u deizm ow i. W p ro s t b o la ło Go b o d aj n iew in n e ż a rto b liw e o d e z w a n ie się o tw o ra c h p rz y ro d z o n y c h i ich w ła ś c iw o ściach, co za n a d e r n ie sto so w n e , n iem al b lu ź n ie rc z e u w a żał. N ie za p o m n ę nigdy, ja k się o b u rz y ł n a m oją, z r e s z tą d o ść oglę
d n ą u w ag ę o „śm ieszn y m " w y g ląd z ie p e w n y c h szczeg ó łó w w u p ie rz e n iu p ta k ó w rajsk ich . P rz y ro d a b y ła d la N iego jednym w ielk im cudem , a jej b a d a n ie — p ew n eg o ro d z aju k a p ła ń s tw e m . S ta p ia ło się to w N im w jed en w ie lk i k u lt n au k i, a k u lt te n p ro m ie n io w a ł z N iego w ciąż, k u lt te n dał M u m ożno ść s tw o rz e n ia te j Je g o szk o ły n au k o w ej, k tó r e j w p ły w n iech y b n ie długie p rz e trw a la ta .
J a n i c k i b y ł te ż w ielk im czcicielem
164 W S Z E C H Ś W I A T Nr. 6 tra d y c ji n au k o w ej. Z u w ielb ien iem o d z y
w a ł się za w sze o ta k id eo w o p ło d n e j e p o ce drugiej p o ło w y w ie k u zeszłeg o, t w ó r czyni w sp an ia łe g o g m achu m orfologji w sp ó łcz esn ej. N auczy cieli sw ych, Leu- c k a r ta i W e ism a n n a u w a ż a ł za p e w n e g o rod zaju nadludzi. A p rz e c ie ż n ie b y ł b y najm niej b e z k ry ty c z n ie w e p o k ę tę z a p a trzo n y . P o tra fił się o trz ą s n ą ć s k u te c z n ie z w p ły w ó w — ta k w c z a sa c h n a sz e j m ło dości stu d en ck ie j siln y ch — b ru ta ln y c h
„sy n tez " H a e c k e lo w sk ic h i w ła ś c iw e im w yzn aczał m iejsce. P rz e p o jo n y b y ł w o g ó le p rz e św ia d c z e n ie m n a jg łę b sz e m o o g ra n i
czoności n a sz y c h m ożn o ści p o z n a w c z y c h , a b e z g ra n ic z n o śc i w id n o k rę g ó w , n a k t ó re się p o ry w a m y . R z a d k o b a rd z o d a w a ł się w y c ią g n ą ć n a d y sk u sje o p ro b le m a ta c h z a sad n iczy c h , a w nich s k ła n ia ł się w y r a źnie k u p o g ląd o m w ita listy c z n y m .
S zan u jąc b e z w z g lę d n ie n a u k o w e p o g lą dy od sw o ich o d m ien n e — J a n i c k i b y ł w ro g iem zd e c y d o w a n y m i śm iały m w s z e l
k iego o d c h y le n ia od m e to d y n a u k o w e j, a szczegó ln ie — tr a k to w a n ia z a g a d n ie ń w sp o só b p o w ie rz c h o w n y , n ie z n o sił te ż , gdy w jego o b ec n o ści o d z y w a n o się w sp o só b le k c e w a ż ą c y o w y s iłk a c h u c z o n y c h d a w nych. T o p o sz a n o w a n ie p ra c n a sz y c h p o p rz e d n ik ó w m yślow ych, ich n ie p rz e m ija jącego a u to r y te tu — b y ło w N im c e c h ą n iezm iern ie u d e rz a ją c ą , gdyż rz a d k ą . B a d an ie n a u k o w e i lu d zie te m u b a d a n iu się p o św ię c a ją c y — s ta p ia li się w jed n o w J e go u m iło w an iach . T o te ż szczeg ó ln iejsze m d a rz y ł se rc e m sw oich a s y s te n tó w i u c z niów . Ich p o w o d z e n ie m w p ra c y cie sz y ł się bod aj w ięcej, niż w ła sn e m , i n ie b y ło tr u d u i zachodów , k tó ry c h b y d la n ich nie p o św ięc ił. T em u to z a w d z ię c z a sw o je p o w s ta n ie i ro z k w it ta sz k o ła n a u k o w a J a - n i c k i e g o, gdzie M istrz b y ł n ie ty lk o p rz e w o d n ik ie m i k ie ro w n ik ie m b a d a ń , ale i g łę b o k o p rz e z w sz y stk ic h k o ch a n y m cz ło w ie k iem .
W p ra c o w n i sw ojej J a n i c k i z a m y k a ł c a łe sw e życie. P o z a te m J e g o n a d w y ra z g łę b o k a i w ra ż liw a n a tu ra n ie p o z w a la ła M u n a z e tk n ię c ie się b liższe z ży ciem in n y ch ludzi. W o g ó le s ta r a ł się s ta ć m o żli
w ie n ajd ale j od w s z e lk ic h s tro n s z o rs tk ic h w sp ó łż y c ia z o to c z e n ie m dalszem , w o b e c k tó ry c h z a c h o w y w a ł się p rz e w a ż n ie z d z ie c ię c ą n ie p o ra d n o ś c ią . N ie zaw sze to r o zu m iano .
T o w z w y c z a je n ie się do o d g ra d z a n ia się od s z a rz y z n y ży cio w ej, t a o b a w a p rz e d w sz y stk ie m , co nie je s t z w ią z a n e b e z p o śre d n io ze św ia te m id ej— k a z a ły J a n i c k i e m u z a m y k a ć się w sob ie m oże w i ę cej, n iżby sa m teg o chciał. Z n ie w ie lu n a j
b liższy m i k o leg am i n a w ią z a ł O n s to s u n k i p rz y ja źn i, i to d o p ie ro p o u p ły w ie sze reg u la t. A i ty m n a w e t n ie w sz y s tk o z s ie b ie o d sła n ia ł. W ied z ieliśm y o J e g o g łę b o k ic h s tu d ja c h filozoficznych, ale o Je g o b a rd z o b lisk im s to s u n k u z m u zy k ą i p o e z ją d o w ied z ie liśm y się b a rd z o późno, p rz e w a ż n ie d o p ie ro p o J e g o śm ierci... S ta n o w czo — n ie b y ł O n z te g o św iata.
R aził G o św ia t dzisiejszy. P o w ta rz a ł w ciąż, że nie z a c h w y c a ją G o p o s tę p y te c h n ik i w sp ó łcz esn ej, że n ie czy n ią one c z ło w ie k a an i lepszy m , an i szczęśliw szy m . B o la ła G o p ły tk o ś ć m y ślo w a i u czu cio w a, w y p ły w a ją c a z b e z m y śln ie szy b k ieg o te m p a ż y c ia p o k o le ń dzisiejszych, jało w e w y ła d o w y w a n ie ż ą d n y c h ta n ic h p o d ra ż n ie ń n e rw ó w .
B y ł p rz e d e w s z y s tk ie m uczonym , a le b a d a n ie n a u k o w e nie za g łu sz a ło w N im b y n ajm niej g łęb o k ich u czu ć p a trjo ty i o b y w a te la . P rz e c iw n ie — zd a ją c so b ie d o s k o n a le s p ra w ę z tego, co w n a u c e no si c e c h y w s z e c h lu d z k ie , o N a u k ę P o ls k ą t r o sz c z y ł się p rz e d e w s z y s tk ie m . N iem al o d c h o ro w a ł p r o je k t u tw o rz e n ia d ru giej A k a - dem ji, k tó re m u b y ł ja k n ajg o rę cej p r z e ciw ny. C ię ż k ą tro s k ą Je g o dni o s ta tn ic h b y ł g ro ż ą c y u n iw e rs y te to m p o lsk im z a m a c h n a ich au to n o m ję.
B ył to p rz e d z iw n ie w z n io sły ty p , ja k ie go w ży ciu m ojem nie s p o tk a łe m d ru g ie go — w ielk ieg o , cichego id e a listy , n ie sk o ń c z e n ie d o b re g o i su b te ln e g o c z ło w ie k a , a p rz e d e w s z y s tk ie m : b e z g ra n ic z n ie N a u c e o d d an e g o p r a c o w n i k a .
O s ta tn ie sło w a Je g o listu p rz e d ś m ie rt
n eg o do m n ie b y ły : „C h cia łb y m p r a c o w a ć " .
LU D W IK W E R T E N ST E IN .
W A R S T W Y M O N O M O L E K U L A R N E .
Z ag a d n ien ia ad so rp cji n a le ż ą do ty ch z a g ad n ień „g ra n ic z n y c h 1', k tó r e b u d z ą z a in te re so w a n ie w śró d b a d a c z y ró żn y ch sp ec ja ln o śc i — p o d o b n ie ja k k ra je g ra n ic z ne, b ę d ą c p rz e d m io te m p o żą d liw o śc i ty ch i in n y ch sąsiad ó w . C h em ik a a d so rp c ja in te re s u je jak o zjaw isk o p rz e jśc io w e m ię
d zy re a k c ją ch em iczn ą, a k o n d en sa cją, fizyko - chem ik, rz e c z p ro s ta , u w a ża je z a c a łk o w ic ie n a le ż ą c e do jego dziedziny, fizyk u p a tru je jego d o n io sło ść w e w p ły w ie, jak i w y w ie ra n a w sz y stk ie zjaw isk a p o w ierzch n io w e , np. e fe k t fo to e le k try c z n y lub em isję e le k tro n o w ą . J e ż e li dodam y jeszcze, że ró w n ie ż i te c h n ik a liczyć się m usi z a d s o rp c ją w w ie lu g a łę z ia c h p r z e m ysłu, z w ła sz c z a chem icznego, z ro z u m ie my dlaczeg o liczb a p ra c n au k o w y ch , p o św ięco n y ch ad so rp cji, s ta le w z ra sta .
W za sa d z ie a d so rp c ja zach o d zi zaw sze n a p o g ra n ic z u d w u faz ró ż n y c h ch e m ic z
nie, m y je d n a k z w ra c a m y tu g łó w n ą u w a gę n a a d so rp c ję g az ó w n a p o w ierzch n i c iał sta ły c h . T e n ty p a d so rp c ji n ajb ard ziej m oże p o c ią g a b a d a c z y , z a p e w n e d lateg o , że je st n a jp ro sts z y i n ajlep iej się n ad aje do w y k ry c ia p ra w ogólnych. W k o ń c u r.
ub. o d b y ł się w B risto lu w A nglji zjazd p o św ięco n y ty lk o tej p o s ta c i ad so rp cji. P r a ce zjazd u są ogło szo n e w k sią ż c e z a w ie ra ją cej 447 s tro n i 40 ty tu łó w .
A d so rp c ja g az o w a p o le g a n a tem , że p e w n a ilość gazu „ p rz y le g a " do p o w ie rz c h n i c ia ła stałeg o , zo staje u w ię z io na, u b y w a z fazy g azow ej. P rz e z długi czas w y o b ra ż a n o sobie, że istn ie je c a ła w a rs tw a g azu a d so rb o w a n e g o , re a liz u ją ca s ta n p o śre d n i m ięd zy sta ły m (lub c ie kłym ), a lo tn y m . P o n ie w a ż w y b itn em i a d s o rb e n ta m i są p rz e d e w s z y s tk ie m c ia ła o silnie ro z w in ię te j p o w ie rz c h n i, a zatem b ą d ź p o ro w a te , b ą d ź b a rd z o ro z d ro b n io ne, p o n ie w a ż z dru g iej s tro n y gazy u le g a ją a d so rp cji tem ła tw ie j, im b liższe są
sta n u k ry ty cz n eg o , p rz e to sądzon o, że a d so rp c ja je st zjaw isk iem p o k re w n e m k o n d ensacji; p o w ied zm y w y ra ź n ie , że je st sui g en eris k o n d en sa cją, k tó r a za ch o d zi p o d ciśn ien iem n iższem od n asy c o n eg o 1). T a te o rja a d so rp cji m oże b y ć sfo rm u ło w a n a w ró ż n y spo só b, za w sze je d n a k jej isto t- nem za ło ż e n ie m jest, że w a rs tw a a d so rp - cyjn a p o sia d a sk o ń cz o n ą, choć b a rd z o m a łą grub ość. M oże o n a w y ra ż a ć część p ra w d y ; je d n a k jasne jest, że sto su je się ty lk o do a d so rp cji p o d ciśn ien iem w z g lę d nie w y so k iem . zu p e łn ie zaś zaw o d zi w p rz y p a d k u a d so rp cji g azó w b a rd z o ro z rz e dzonych. W ie lk ie m u fizy k o w i i c h e m ik o w i L a n g m u i r o w i , te g o ro c z n e m u la u re a to w i N o b la z chem ji za w d zięc zam y o l
b rz y m i k ro k n a p rz ó d w k ie ru n k u ro z s z e rz e n ia n a sz y c h w iad o m o ści o ad so rp cji o ra z zd o b y c ia ra cjo n aln eg o p o g ląd u n a jej isto tę . P o zw o lim y tu sobie, w sposób z k o n ie c z n o śc i su b jek ty w n y , o d tw o rz y ć b ieg m yśli L a n g m u i r a . S k o ro a d s o r p cja za ch o d zi w w a ru n k a c h , w k tó ry c h stan gazow y je st sta n e m ró w n o w ag i trw a łe j, p rz e to m oże o n a b y ć ty lk o w y n ik iem sił p rz y ciąg an ia , d ziała ją cy ch m iędzy p o w ie rz ch n ią c iała stałeg o , lub, jak p o w iem y k r ó t ko, „śc ia n ą", a c z ą ste c z k a m i gazu. W y o b raźm y sobie, że d zięk i ty m siłom c z ą s te c z k i o b lep iły ścian ę szczeln ie, p rz y legając do sieb ie b ez ,,d z iu r“ , ale n ie n a k ła d a ją c się n a siebie, t. j. tw o rz ą c w a r stw ę m o n o m o le k u la rn ą. S iły p rz y ciąg an ia , jak ie tu w c h o d z ą w grę, m aleją szy b k o ze w z ro ste m o dległości, i są znik om o m a łe, gdy o dleg ło ść jest rz ę d u jednej lub k il
k u śre d n ic c z ą ste c z k o w y c h . T o te ż w a r s tw a m o n o m o le k u la rn a chro n i c a łk o w ic ie sw o b o d n e jeszc ze c z ą ste c z k i gazu od dzia-
’ ) Ściśle biorąc na sam ej pow ierzchni ciśn ien ie rów nać się ma ciśn ien iu nasyconem u; m ielibyśm y zatem przy ścia n ie g rad ien t ciśn ien ia, sp o w o d o w a ny przyciąganiem gazu p rzez ścianę.
166 W S Z E C H Ś W I A T Nr. 6 ła n ia ścian y ; m ożn ab y p o w ied z ie ć, że już
p ie rw sz y m o n o m o le k u la rn y n a lo t z n e u tr a lizo w ał ścianę. D alsza ad so rp cja, t. j. o sia d an ie c z ą ste c z e k no w y ch n a c z ą s te c z k a c h tej sam ej n a tu ry m ogłoby b y ć u w a ru n k o w a n e jed y n ie p rz y c ią g a n ie m w z ajem n em c z ą ste c z e k id en ty cz n y ch , a z a te m b y ło b y czem ś b a rd z o zb liżo n em do z w y k łe j k o n densacji. Z ałożyliśm y je d n a k , że k o n d e n sacja ta k a nie zachodzi. U z a sa d n io n e b ę dzie te d y p rz y p u sz c z e n ie , że a d s o rp c ja nie posu n ie się p o z a u tw o rz e n ie w a r s tw y m o- n o m o lek u larn e j.
J e s t to n a tu ra ln ie o b ra z siln ie id e a liz o w a n y i u p ro sz c z o n y i n a le ż y liczy ć się z tem , że rz e c z y w isto ść b ę d z ie b ą d ź c a łk ie m inna, b ą d ź ty lk o b a rd z ie j u ro z m a ic o n a . C z ą ste c z k i w w a rs tw ie m o n o m o le k u la r- nej są o d k sz ta łc o n e d z ia ła n ie m p o d ło ż a , i d la te g o m ogą d z ia ła ć n a c z ą s te c z k i s w o b o d n e silniej lu b słab iej niż w w a ru n k a c h n o rm aln y c h . W p ie rw sz y m p rz y p a d k u z a chodzi m o żn o ść p rz y c ią g n ię c ia dru g iej w a rs tw y m o n o m o le k u la rn e j, a w te n sam sp o só b m oże i trz e c ie j i t. d. T y lk o d o św ia d c z e n ie m oże ro z s trz y g n ą ć , ja k s p r a w y b ę d ą się m iały n a p ra w d ę . N a le ż y je d n a k p rz y p u sz c z a ć , że b ą d ź co b ą d ź w p ły w o d k s z ta łc a ją c y ścian y b a r d z o sz y b k o z a n ik a w ra z ze w z ro s te m lic z b y w a rs tw , ta k , iż liczb a t a m usi b y ć m a ła . J e s t rz e c z ą z a dziw iającą, że d o św ia d c z e n ie , co rz a d k o się zd arza, w y ra ź n ie s ta n ę ło p o s tro n ie k o n ce p cji id e a liz o w a n e j. W w ię k sz o śc i b a d a n y c h p rz y p a d k ó w „ c z y ste j a d s o rp c ji"
w a rs tw y p o lim o le k u la rn e się n ie tw o rz ą , z a te m d efo rm acja p ie rw sz e j w a r s tw y je s t b ą d ź znikom o m ała, b ą d ź n ie p o w o d u je w z m o c n ie n ia sił p rz y c ią g a ją c y c h . C o w ię cej, liczb a c z ą ste c z e k a d so rb o w a n y c h je s t n a o g ó ł m n iejsza od lic z b y o d p o w ia d a ją c e j p e łn e j w a rs tw ie m o n o m o le k u la rn e j, czy li ś c ia n a p rz e s ta je ściąg ać c z ą s te c z k i, ch o ć n ie je st z a s ło n ię ta szczelnie, ch o ć p o k r y w a jej je st d z iu ra w a . W y tłu m a c z e n ie te g o f a k tu o p a r te je s t n a te o rji k in e ty c z n e j g a z ó w o ra z n a z a ło ż e n iu , że z a c h o d z i w y m ia n a c z ą s te c z e k m ięd zy gazem , a w a r s tw ą a d so rp c y jn ą . M ec h an izm te j w y m ia n y w y o b ra ż a m y sob ie za L a n g m u i r e m
w sp o só b n a stę p u ją c y . Z p o ś ró d c z ą s te c z e k p a d a ją c y c h n a ścian ę a d so rp c ji u leg a ty l
k o p e w ie n u ła m e k , k tó re g o w ie lk o ść jest c h a ra k te r y s ty c z n a d la gazu i m a te r ja łu śc ia n y i je s t w d an ej te m p e r a tu r z e n ie zm ien n a. N a p ie rw sz y r z u t o k a w y d a je się, że ja k k o lw ie k m ały b y łb y te n u łam ek , lic z b a c z ą s te c z e k a d s o rb o w a n y c h p o w in n a s ta le w z ra s ta ć , d o p ó k i n ie w y tw o rz y się w a rs tw a m o n o m o le k u la rn a . S k o ro je d n a k t a k nie jest, m usim y za ło ży ć, że w a r s tw a a d s o rp c y jn a p a ru je ; n a jp ro śc ie j jest p rz y te m p rz y p u śc ić , że liczb a c z ą s te c z e k p a ru ją c y c h w je d n o s tc e cz asu je st p r o p o r c jo n a ln a do liczb y c z ą s te c z e k a d s o rb o w a ny ch. W s k u te k te g o p a ro w a n ie w zm ag a się w m iarę ja k a d s o rp c ja p o s tę p u je n a p rz ó d i o ile p rę d k o ś ć p a ro w a n ia je s t d o s ta te c z n ie w ie lk a , w y tw o rz y ć się m usi s ta n s ta te c z n y , w k tó ry m liczb a c z ą s te c z e k c h w y ta n y c h p rz e z ścian ę ró w n a się liczb ie c z ą s te c z e k , o d ry w a ją c y c h się od n iej w ty m sam y m czasie. T ę szc zeg ó ln ą ró w n o w a g ę m o żem y ró w n ie ż o p isać z a p o - m o c ą p o ję c ia ś re d n ie g o c z a su ż y c ia c z ą s te c z k i n a ścian ie, p o ję c ia w p ro w a d z o n e go p o ra z p ie rw s z y p rz e z L a n g m u i r a . W y o b ra ż a m y sobie, że c z ą s te c z k a p o z o s ta je n a śc ia n ie n ie n a zaw sze, lecz ty lk o w ciąg u p e w n e g o czasu, k tó re g o w a rto ś ć p r z e c ię tn a je s t w ie lk o ś c ią c h a r a k te r y s ty c z n ą dla d an e g o ty p u ad so rp cji. N iech t b ę d z ie t a w a rto ś ć . J e ż e li p rz e z n o z n a cz am y liczb ę c z ą s te c z e k p a d a ją c y c h n a 1 c m L' w ciąg u 1 sek u n d y , liczb a c z ą s te c z e k a d so rb o w a n y c h n a 1 cm 2 n ie m oże p r z e k ro c z y ć nt. N a jp ro ściej to zro zu m ieć, z a k ła d a ją c , że c z ą s te c z k i p a d a ją nie s ta le le c z w m o m e n ta c h o d d z ielo n y c h o d s tę p a m i cz asu , t, i w ta k ie j „ u le w ie " m o m e n ta l
nej o d d a ją śc ia n ie c a łą ilość nt p r z e z n a c z o n ą n a o d s tę p cz asu t. J a s n e jest, że te n fik cy jn y ro z k ła d b o m b a rd o w a n ia ś c ia n y n ie m oże d a ć sk u tk ó w ró ż n y c h o d b o m b a r d o w a n ia rz e c z y w iste g o , o ile o d s tę p y t s ą d o s ta te c z n ie k ró tk ie . Z au w aży m y t e ra z , że w k o ń c u k a ż d e g o o d stę p u w y p a ru ją c z ą ste c z k i, k tó r e p a d ły n a ścian ę w ch w ili p o c z ą tk o w e j, z a te m k a ż d a p o rc ja nt p rz e b y w a ty lk o od jed n ej u le w y d o
drugiej, co do w o d zi słuszn o ści naszeg o tw ierd z en ia.
P o n ie w a ż n je st p ro p o rc jo n a ln e do c iś n ien ia gazu, p rz e to m o żn ab y sądzić, że liczb a ato m ó w a d so rb o w a n y c h je st p ro p o rc jo n a ln a — w dan ej te m p e r a tu rz e — do ciśnienia. J e s t to słu sz n e je d n a k ty lk o w p rz y p a d k u ciśn ień b a rd z o m ałych, gdy p o k ry ty je st z a le d w ie n ie w ie lk i u ła m e k p o w ierzch n i. Im b a rd z ie j w a rs tw a ad so rp - cyjna zb liż a się do n a sy c e n ia , te m o d ch y lenie od p ra w a p ro s te j p ro p o rc jo n a ln o śc i jest w y d a tn ie jsz e . O d c h y le n ie to tłu m a c z y L a n g m u i r zm niejszo n y m d o p ły w em c z ą ste c z e k p o d w yższem i ciśnieniam i. W isto cie a d so rb o w a ć m ogą ty lk o n ie p o k ry - te części ściany , a ty c h je st te m m niej, im ciśn ien ie je st w yższe, im a d so rp c ja jest b a rd z ie j p o su n ię ta . P o n a d to nie n a le ż y sobie w y o b ra ż a ć , że s ta n n a sy c e n ia o d p o w iad a za w sze p o k ry c iu szczeln em u , p e ł
nej w a rs tw ie m o n o m o le k u la rn ej. W celu zro zu m ien ia teg o fa k tu , n ie z b ę d n e jest założyć, że nie w sz y stk ie p u n k ty p o w ie rz c h n i a d s o r b e n ta są ak ty w n e . O gól
nie b io rą c p rzy jm u jem y , że n a p o w ie rz c h ni istn ie je p e w n a liczb a o śro d k ó w a d so rp - cyjnych, m n iejsza o d liczb y m o lek u ł; in- nem i sło w y n ie k a ż d a m o le k u ła p o w ie rz c h ni s ta ć się m oże o śro d k ie m ad sorpcyjnym . W p rz y p a d k u , gdy a d s o rb e n t jest z w ią z kiem chem icznym , o śro d k a m i m ogą być te atom y, k tó ry c h siły w a rto śc io w o śc i nie są n a sy c o n e ; p o n a d to o d g ry w a ć tu m oże ro lę sy tu a c ja a to m u w s ia tc e k ry s ta lic z nej, ta k , iż n a w e t n a a d so rb e n c ie , b ę d ą cym p ie rw ia stk ie m , n ie k tó re ty lk o ato m y fu n k cjo n u ją jak o o śro d k i ad so rp cy jn e. W su b sta n c ja c h p o lik ry sta lic z n y c h a k ty w ność a d so rp c y jn a sk u p ia się na p o g ra n i
czach o d d zieln y c h k ry sz ta łó w . W idzim y zatem , że te o rja k o m p lik u je się nieco. D o dajm y jeszcze, że m ożliw e je st istn ie n ie k ilk u ty p ó w o śro d k ó w , z k tó ry c h k a ż d e mu o d p o w ia d a in n a w a rto ś ć śred n ieg o życia, a zro zum iem y, że te o rja zd o b y w a g iętk o ść, k tó r a p o z w a la ją d o sto so w ać do w ielk iej ro z m a ito śc i zn a n y ch ty p ó w a d sorpcji. W ró cim y jeszcze n a chw ilę do jej p o d sta w . M o żn a b y m niem ać, że a d s o r p
cja m o n o m o le k u la rn a je st zjaw isk iem n i
k łe m ilościow o, tru d n e m do w y k ry c ia.
P rzy p o m in am y za te m , że 1 cm 3 z a w ie ra w te m p e r a tu rz e p o k o jo w ej 3.1013 m o lek u ł gazu p o d ciśnien iem 1 b a r a (ok. 10"° ciś
nien ia atm o sfery czn eg o ) o ra z, że n a 1 cm 2 po w ierzch n i p łask iej u ło ży ć m o żn a w g ę
stej pojedyriczej w a rs tw ie liczb ę m o le k u ł rz ę d u 1015, z a te m liczb ę z a w a r tą w k il
k u d ziesię ciu cm 3 fazy gazow ej. C ia ła z w y kle u ży w an e do ad so rp cji, ja k w ę g iel k o k o so w y , k rz e m io n k a i t. d. p o s ia d a ją p o w ie rz c h n ię o lb rzy m ią, rz ę d u k il
k u s e t m e tró w k w a d ra to w y c h n a g ram a d s o rb e n ta , m asa gazu sk u p io n a w w a r stw ie m o n o m o le k u la rn ej o t a k w ielkiej ro z ciąg ło ści osiąg a w a rto ś c i zbliżon e do d ec y g ra m a ; ro z u m iem y p rz e to , że a d s o r
b e n ty teg o ty p u d ziała ją ja k p o m p y p ró ż niow e, zw łaszcza, gdy ciśn ien ie g azu jest n isk ie. J e s t jed n ak rz e c z ą n ie w ą tp liw ą , że h ip o te z a w a rs tw m o n o m o le k u la rn y ch nie w y s ta rc z a do w y jaśn ien ia w sz y stk ic h p rz y p a d k ó w ad so rp cji, ale s p ra w ą tą nie b ęd z ie m y zajm ow ali się bliżej. Z re s z tą c ia ła p o ro w a te i ro z d ro b n io n e, czyli „d o b re a d s o rb e n ty ” n ie n a d a ją się do ilościow ego s p ra w d z e n ia te j h ip o tezy , gdyż n iem a ż a d nego sp o so b u o zn a cze n ia ich p o w ie rz c h ni. W sły n n y ch b a d a n ia c h L a n g m u i r a , w k tó ry c h u d o w o d n io n e z o s ta ło p o ra z p ie rw sz y istn ie n ie w a rs tw m on om oleku - larn y c h , n asy c o n y ch i n ien asy c o n y ch , s to so w an e b y ły szkło, m ik a i p la ty n a w p o s ta c i w ielk iej liczby cien k ic h p ły te k lub b lasze k . T a k ie „ s z tu c z n e ” a d s o rb e n ty m iały p o le rz ę d u k ilk u ty s ię c y cm 2, z a te m p o ró w n y w a ln e z p o le m ad so rb e n tó w .
H ip o te z a „śred n ieg o ż y c ia ” c z ą ste c z k i ad so rb o w a n e j jest b a rd z o n a tu ra ln a i w y daje się n ie z b ę d n a do zro zu m ien ia m e c h a nizm u w y m ian y m ięd zy fa zą a d so rb o w a n ą i fa zą g azow ą. Z o baczym y za chw ilę, że m oże ona b y ć ła tw o u z a sa d n io n a n a p o d s ta w ie ogóln ych ro z w a ż a ń te o rji k in ety cz n ej m a te rji oraz, że w n ie k tó ry c h p rz y p a d k a c h m oże b y ć sp ra w d z o n a b e z p o śre d n io na d ro d z e d o św iad czaln ej. P rzy lg n ięcie c z ą ste c z k i do ścian y jest sk u tk ie m p rz y c ią gania w y w ie ra n e g o p rz e z ścianę. G d y b y
168 W S Z E C H S W I A T Nr. 6
c z ą s te c z k a ta nie p o s ia d a ła en e rg ji k in e ty czn e j, n ie m ogłaby nigdy o d e rw a ć się od ścian y i czas „śred n ieg o ży cia" b y łb y nie- og ra n ic zen ie długi. W rz e c z y w isto śc i c z ą ste c z k a p o sia d a en erg ję k in e ty c z n ą c h a ra k te ry s ty c z n ą dla te m p e r a tu r y ś c ia ny. E n erg ja p rz e c ię tn a jest n ao g ó ł m n iej
sza od energji w ią z a n ia a d so rp c y jn e g o , t.
j, od p ra c y ja k ą w y k o n a ły siły a d so rp c y j- ne, w ciąg ając c z ą s te c z k ę w w a r s tw ę ad- sorpcyjną. E n e rg ja c z ą s te c z k i z m ie n ia się je d n a k co chw ila, i m o że p rz y b r a ć w a r tość o w iele w ię k sz ą od p rz e c ię tn e j, d o s ta te c z n ą d la o d e rw a n ia c z ą ste c z k i.
P rz y p a d e k ta k i z d a rz a się rz a d k o , te m rz ad ziej im n iższa je st t e m p e r a tu r a i im w ię k s z a w a rto ś ć en e rg ji ad so rp c y jn e j;
„ śre d n ie ż y c ie “ jest m ia rą c z ę sto ś c i w y s tę p o w a n ia teg o p rz y p a d k u , jest, ja k ł a t w o w id zieć, o d w ro tn ie p ro p o rc jo n a ln e do jego p ra w d o p o d o b ie ń stw a . Im b a rd z ie j b o w iem p ra w d o p o d o b n e je st o siąg n ięc ie p rz e z c z ą ste c z k ę en e rg ji k in e ty c z n e j u m o żliw iającej jej odlot, te m cz ęściej o d lo t te n z d a rz a ć się b ęd z ie , te m k ró c e j c z ą ste c z c e w y p a d n ie c z e k a ć n a s p rz y ja ją c e okoliczno ści, te m k ró ts z e b ę d z ie jej „ ś r e dn ie ży c ie ". A te r a z k ie d y już zd o b y liśm y in te rp re ta c ję te o re ty c z n ą „ śre d n e g o ż y cia ", sp ró b u je m y zd a ć so b ie s p ra w ę z je go rz e c z y w iste g o trw a n ia . O c zy w iście w a h a się ono w b a rd z o s z e ro k ic h g ra n ic a c h , za le żn ie od w ie lk o śc i sam ej a d so rp c ji.
C l a u s i n g p ró b o w a ł w y z n a c z y ć d ł u gość śre d n ie g o ży c ia b e z p o ś re d n io . O ile m i w iadom o, je st to je d y n a p r ó b a te g o r o dzaju. D o ty cz y ła o n a a d so rp c ji a to m ó w k a d m u na szkle lub m e ta lu . S tru m ie ń p a ry k a d m u p a d a ł n a w iru ją c y k r ą ż e k s z k la n y lu b m etalo w y , w p o b liż u jego obw o d u . A d so rb o w a n e ato m y k a d m u u n o sz o n e b y ły p rz e z k rą ż e k ; o d d a la ją c się o d s tr u m ie n ia p a ro w a ły z p o d ło ża. S tą d w y n ik a , że k r ą ż e k u w a ln ia ł się c a łk o w ic ie od a t o m ów k a d m u w chw ili, gdy ży c ie ic h na p o w ie rz c h n i się k o ń czy ło , t. j. w m iejscu o d d alo n em o d stru m ie n ia p a r y o o d leg ło ść vł, gdzie t je st ś re d n ie m życiem , v p r ę d k o śc ią w iro w a n ia . Z ag a d n ien ie s p r o w a d za ło się do w y z n a c z e n ia tej odległości.
W ty m ce lu u m ieszc zan o tu ż p rz e d k r ą ż k iem p o w ie rz c h n ię ch ło d z o n ą c ie k łe m p o w ie trz e m , p rz e z n a c z o n ą do c h w y ta n ia p a ru ją c y c h z k rą ż k a a to m ó w k a d m u (w p o w ie rz c h n i tej b y ł o tw ó r do p rz e p u s z cz an ia stru m ie n ia p a r y kad m u ). P o n ie w aż w te m p e r a tu r z e ciek łe g o p o w ie trz a ś r e d n ie ży c ie je st b a rd z o długie, n a o z ię b io nej p o w ie rz c h n i tw o rz y ł się w id o cz n y n a lo t, k tó r y się ro z c ią g a ł n a t a k ą sam ą o d le głość, do jak iej sięg ała n a k rą ż k u w a rs tw a ad so rp c y jn a . O pisu jem y to c ie k a w e d o św ia d c z e n ie w sp osó b id e a liz o w a n y : p r z e b ieg jego b y łb y ta k i, g d yb y ś re d n ie życie b y ło dość d łu gie i p o zw o liło w a rs tw ie a d so rp cy jn ej w y d łu ż y ć się w y d a tn ie p o z a o- tw ó r, z k tó re g o szła n a k rą ż e k p a r a k a dm u. W rz e c z y w isto śc i m e to d a ta p o z w o liła ty lk o a u to ro w i stw ie rd z ić , że śre d n ie ży cie jest m n iejsze od 10”' sek u n d y . A le to jest, rz e c z p ro s ta , p rz y k ła d ad so rp cji słab ej. A d so rp c ji silnej nie b a d a n o d o tą d ty m sp o so b em d lateg o , że n ie zn alezio n o o d p o w ied n iej su b stan cji: m usi to b y ć p a ra m e ta lic z n a p rz e sy c o n a , a je d n a k o s ia d a ją c a w p o s ta c i w a rs tw y ad so rp cy jn ej, t.
j. nie tw o rz ą c a n a lo tu w id zialn eg o. W a r u n e k te n o zn acza, jak zo b a czy m y za c h w i
lę, że ś re d n ie ży cie choć jest p o ż ą d a n e by b y ło d łu ższe niż w d o św iad c zen iu C l a u - s i n g a, je d n a k p o w in n o b y ć dość k ró tk ie , np. rz ę d u 1 1000 sek u n d y . Z ag ad n ien ie s k ra p la n ia się p a r jest w o g ó le szczególnym p rz y p a d k ie m z ja w isk a a d so rp cji — zanim je d n a k p o m ó w im y o niem , p ra g n ie m y ro z sz e rz y ć n ieco ra m y L a n g m u i r a o b r a zu zjaw isk ad so rp cji.
O b ra z te n p rz e w id u je c a łk o w itą o d w ra - caln o ść p rz e b ie g u adso rp cji. N a le żało b y s p o d z ie w a ć się — w z w ią z k u z k r ó tk o ścią „ śre d n ic h ż y w o tó w ", że w a rs tw y ad- so rp c y jn e p o w in n y z n ik a ć za w sze szy b k o p o u su n ię c iu a tm o s fe ry gazu, jak w d o św ia d c z e n iu C 1 a u s i n g a, (w k tó re m ściśle b io rą c , n ie u su w am y a tm o s fe ry g a zu, lecz u c ie k a m y od niej). Z n am y je d n a k liczn e p rz y p a d k i w a rs tw ad so rp c y jn y c h b a rd z o trw a ły c h . J e d e n z n a jb a rd z ie j z n a n y ch to „ z a tru c ie " w o lfram u tlen em . D ru c ik w o lfra m o w y p ra ż o n y n ie z b y t w y so k o
w u m ia rk o w a n e j p ró ż n i p o k ry w a się mo- n o m o le k u la rn ą w a r s tw ą tlen u , b a rd z o szk o d liw ą, jeżeli d ru c ik m a b y ć n a stę p n ie , w lepszej p ró ż n i — ź ró d łe m em isji e le k tro n ó w (np. w lam p ce k ato d o w e j). W is to cie zdo ln o ść em isy jn a ta k z a tru te g o w o l
fram u jest ty s ią c e ra z y m niejsza od z d o l
no ści em isyjnej p o w ie rz c h n i czystej. O tóż w sp o m n ian a w a rs tw a m o n o m o le k u la rn a zn ik a d o p ie ro po d łu ższe m w y p ra ż a n iu w o lfram u w d o sk o n a łe j p ró ż n i i w te m p e ra tu r z e p rz e w y ż sz a ją c e j 2.000° C. T o u- p a r te p rz y le g a n ie a to m ó w tle n u do p o w ierzch n i w o lfram u tru d n o jest in te r p r e to w a ć z p u n k tu w id z e n ia te o rji śre d n ie g o życia. In n y c ie k a w y p rz y p a d e k stan o w i p o w sta w a n ie n ie w id o c z n y c h o sad ó w ra - d jo p ie rw ia stk ó w ta k ic h ja k R aA , R aB i t. d. n a p o w ie rz c h n ia c h c ia ł s ta ły c h u- m ieszczo n y ch w a tm o sfe rz e ra d o n u lub p a r a c h w sp o m n ian y ch p ie rw ia stk ó w . P o n iew a ż p ie rw ia s tk i te są w te m p e r a tu rz e p o k o jo w ej ciała m i sta łe m i, (R aA jest iz o to p e m p o lonu , R aB — ołow iu, R aC — b iz m utu) m o żn ab y m n iem ać, iż o siad ają one p o p ro s tu d lateg o , że d ą ż ą do osiąg n ięcia s ta n u ró w n o w ag i: n ie jest, jeżeli m ożna ta k się w y ra z ić , ich w in ą , że p rz y c h o d z ą na św ia t w sta n ie gazow ym , t. j. d ro g ą p rz e m ia n y p ro m ie n io tw .' rc z e j ato m ó w g a zu: ra d o n u ; to te ż sz u k a ją ty lk o s p rz y ja jących w a ru n k ó w , o ć p -w ie d n ie g o p o d ło ża m aterj: Jnego, by po-,'być się teg o n ie n a tu ra ln e g o dla nich sp o so b u b y to w a n ia . T a p ro s i'; k o j r.cpcja n ie d aje je d n a k się u- trzy m a ć, gdyż nie tłu m a c z y fa k tu , że p a r a d anego ra d jo p ie rw ia s tk a nie o sad z a się c a łk o w ic ie i w d o d a tk u ilość o sadu je st z a le ż n a o j n a tu ry , p o w ie rz c h n i o s a dzającej. J e s t t o z a te m ty p o w a ad so rp cja, do k tó re j je d n a k nie m ożem y sto so w ać te o rji śre d n ie g o życia, gdyż o sad p ro m ie n io tw ó rcz y , ra z u tw c iz c n y , nie znika, nie p a ru je , gdy u su n ie m y p a r ę ra d jo p ie r
w ia stk a .
W e d łu g p a n u ją c y c h o b ec n ie poglądów
„ u p a rta " a d so rp c ja w y w o ła n a je st siłam i innego ro d zaju , niż a d so rp c ja o d w ra c a ln a M oglibyśm y p ie rw s z ą n a z w a ć „c h em icz
ną'*, d ru g ą fizy czn ą. W isto c ie siłv wią
żą ce np. a to m y n a p o w ie rz c h n i w o lfram u są siłam i w a rto śc io w o śc i, w a rs tw a m on o
m o le k u la rn a tle n u sta n o w i coś p o ś re d n ie go m ięd zy tem co fizyk n a z w a łb y w a rs tw ą ad so rp cy jn ą, ch em ik zaś o k s y d a c j ą p o w ierzch n io w ą .
N a to m ia st w a d so rp c ji o d w ra c a ln e j d ziała ją siły an alo g iczn e do ty ch , k tó re p o w o d u ją sk ra p la n ie się gazów . N azy w a- m y je ogólnie siłam i V a n D e r W a a l s a : ich zasięg je st w ię k sz y od zasię g u c h e m i
czn y ch sił w a rto ścio w o ści, ale ich en e rg ja je st o w iele m niejsza i d la te g o a d so rp c ja
„fizy czna" je s t o d w ra c a ln a . J e s t rz e c z ą n iezm iern ie c ie k a w ą , że ten sam gaz m oże b y ć c h w y ta n y p rz e z te n sam a d s o rb e n t b ąd ź „fizyczn ie" b ą d ź „c h em iczn ie", w z a leżn o śc i od te m p e ra tu ry . Np. a d so rp cja w o d o ru n a w ęg lu k o k o so w y m p rz e b ie g a o d w ra c a ln ie w te m p e r a tu rz e ciek łe g o p o w ie trz a ; m aleje gdy te m p e r a tu ra w z ra s ta i jest zn ik om o m ała w te m p e r a tu rz e p o k o jow ej. D o p iero w te m p e r a tu rz e w y so k iej za c z y n a się n o w a a d s o rp c ja „c h em iczn a"
w k tó re j w e d łu g w sze lk ie g o p ra w d o p o d o b ie ń stw a c z ą s te c z k a w o d o ru u leg a c z ę ściow ej d ysocjacji lub p rz y n ajm n ie j ro z lu źnieniu, ta k , iż ad so rb o w a n e są o b a a to my, k a ż d y n a sw oją rę k ę , n ie zaś c z ą s te c z k a jak o cało ść. A d so rp c ję teg o typu. n a zyw am y te ż c z ę sto „ a k ty w o w a n ą " , gdyż c z ą ste c z k a w te d y ty lk o m oże b y ć a d so r- b o w a n a w te n sposób, gdy jest „ p o b u d z o n a " , t. j. p o s ia d a p e w ie n n a d m ia r en erg ji w e w n ę trz n e j; d lateg o zjaw isk o w y stę p u je d o p ie ro w w y so k ich te m p e ra tu ra c h . D o
dajm y naw iasem , że a k ty w o w a n a a d s o r p cja w o d o ru s ta ła się „m o dn ym " te m a te m b a d a ń , gdyż sp rz y ja p rz e m ia n ie o rto w o d o - ru w p a r a w o d ó r1).
W sp o m in aliśm y o z w ią z k u za g ad n ien ia ad so rp cji ze s p ra w ą k o n d e n so w a n ia się p a r. W y o b raźm y so b ie p a rę p rz e sy c o n ą w z e tk n ię c iu z „zim n ą" ścian ą. P a ra b ę-
‘) W ram ach krótk iego artyk u łu uw zględ n iam y ty lk o głów n e ty p y ad sorp cji. Znamy p rzyp ad k i ad sorp cji a k tyw ow an ej od w racaln ej, oraz a d sorp cji n ieod w racaln ej polegającej na przen ik aniu g a zu do w n ętrza adsorbenta. T en ostatn i przypadek nosi nazw ę sorpcji.
170 W S Z E C H Ś W I A T Nr. 6 dzie, rz e c z p ro sta , a d so rb o w a n a p rz e z
ścian ę . J e s t to, że t a k p ow iem y, w s tę p n a fa z a p o w sta w a n ia n a lo tu w id zialn e g o . A le u tw o rz e n ie się w a rs tw y ad so rp c y jn e j nie w y s ta rc z a do tego, b y p a r a z a c z ę ła „ n a p ra w d ę " się sk ra p la ć lub z e s ta la ć . J e ż e li ś re d n ie życie je st b a rd z o k ró tk ie , a p a r a b a rd z o ro z rz e d z o n a (np. n ie z b y t silnie p rz e sy c o n a p a r a rtęc i) p e łn a w a r s tw a m o- n o m o le k u la rn a n ie z d o ła się u tw o rz y ć , a a to m a d so rb o w a n y w y p a ru je , zan im z d ą ży p aść o b o k niego in n y i e w e n tu a ln ie u tw o rz y ć ją d ro p rz y sz łe j k ry s ta liz a c ji S tą d w y n ik a , że n a śc ia n ie w d an ej te m p e r a tu r z e w te d y ty lk o p o w s ta ć m o że w i
d zialn y n a lo t, gdy p a r a je s t n ie ty lk o p r z e sy co n a , le c z p o n a d to p o s ia d a „ d o s ta te c z n ą g ę sto ść " , m ian o w icie g ę sto ść , k tó re j o d p o w ia d a b ą d ź p o k ry c ie śc ia n y p e łn ą w a r s tw ą m o n o m o le k u la rn ą , b ą d ź p r z y n ajm n iej m ożność tra fie n ia a to m u a d s o r- b o w a n eg o , zan im odleci, in n em i n a d b ie g a - ją c e m i ato m am i. N ajm n iejszą g ę sto ść , k t ó r a te n w a ru n e k sp ełn ia, n a z y w a m y g ę s t o śc ią k r y t y c z n ą .
M ów iliśm y w e w s tę p ie o w p ły w ie a d so rp c ji n a z ja w isk a p o w ie rz c h n io w e . M o że m y d od ać, że w ie le w ła sn o śc i p o w ie r z c h n io w y ch u z a le ż n io n y c h je st c a łk o w ic ie od te g o ja k a w a rs tw a m o n o m o le k u la rn a p o k ry w a d a n e ciała . J a k k o lw ie k g łów nym p rz e d m io te m te g o a r ty k u łu je s t a d so rp c ja gazów , nie m o żem y tu p o m in ą ć n p . a d so rp cji tłu sz c z ó w i w o g ó le c ia ł o rg a n ic z n y ch n a p o w ie rz c h n i w o d y — k t ó r a s ta ła się te m a te m n ie z w y k le p ię k n y c h p ra c L a n g m u i r a . N a te m m iejscu czyn im y to w ty m jed y n ie celu, b y p rz y p o m n ie ć że n a p ię c ie p o w ie rz c h n io w e w o d y z m n ie j
sz a się b a rd z o w y b itn ie gdy ją p o k ry w a w a r s tw a m o n o m o le k u la rn a , np. jak ieg o ś k w a s u tłu szczo w eg o .
P o w ra c a ją c do a d so rp c ji g azów , n a w ią że m y do „ z a tru c ia " w o lfra m u tle n e m . O d w ro tn ie , m o żn a ró w n ie ż w o lfra m u c z u lić i to w sp o só b nie do u w ie rz e n ia w y d a t
n y — p rz e z p o k ry c ie go w a rs tw ą m o n o m o le k u la rn ą . W iad o m o ogólnie, że m e ta le a lk a lic z n e i ziem a lk a lic z n y c h d a ją siln ie j
s z ą em isję term jo n o w ą , niż m e ta le s z la
c h e tn e . S tą d k a to d y „ tle n k o w e " , s to s o w a n e w o sz c z ę d n o śc io w y c h la m p k a c h k a t o do w y ch , u tw o rz o n e z n ik lu lub w o lfram u p o k ry te g o tle n k ie m b a ru , w a p n ia lub s tro n tu . U d e rz a ją c y je st je d n a k fa k t, że ta k ie sam o d z ia ła n ie p o sia d a w o lfram p o k r y ty m o n o m o le k u la rn ą w a rs tw ą m e ta lu a lk a lic z n e g o lu b ziem n o - a lk alicz n eg o S zcz eg ó ln ie c ie k a w y je st p rz y p a d e k cezu g dyż w y s ta r c z y u m ieścić cez w p ró ż n i w p o b liż u d ru tu w o lfram o w eg o , b y w s k u te k a d s o rp c ji p a r y ce zu u tw o rz y ła się n a nim w a r s tw a m o n o m o le k u la rn a o zd o ln o ści e- m isyjnej w ie le m iljonów ra z y p rz e w y ż s z a jącej em isję c z y ste g o w o lfram u.
Z in n y ch zjaw isk p o w ie rz c h n io w y c h u- z a le ż n io n y c h od is tn ie n ia w a rs tw m ono- m o le k u la rn y c h w y m ien ić n a le ż y zjaw isk o k a ta liz y . O lb rzy m ie te c h n ic z n e z n a c z e n ie te g o z ja w isk a m og ło by sam o p rz e z się u sp ra w ie d liw ić z a in te re s o w a n ie , ja k ie b u d zą w a rs tw y m o n o m o le k u la rn e . A le m y n ie b ę d z ie m y tu p o ru s z a li teg o ciek a w eg o te m a tu , n a to m ia s t n a z a k o ń c z e n ie p o w ie m y p a r ę słó w o szczeg ó ln y ch ru c h ach , ja k ie m ogą za ch o d zić w w a rs tw ie m o n o m o le k u la rn e j.
W a r s tw a t a k a — o ile nie je st p rz y c z e p io n a z b y t silnie do p o d ło ż a — p o sia d a w ła s n o śc i g az u d w u w y m iaro w eg o . T o o- z n a c z a , że u tw o rz o n a n a o g ra n ic zo n y m o d c in k u p o w ie rz c h n i a d s o rb e n ta , ro z p rz e s trz e n ia się, d ą ż ą c do za ję c ia p o w ie rz c h n i m o żliw ie n ajw ięk sz ej. J e s t to z ro z u m ia łe gd y a d s o r b e n t je st cie k ły , np. w p rz y p a d k u w a r s tw tłu sz c z ó w n a w o d zie. P ię k n e p ra c e L a n g m u i r a , M a r c e l i n a i in.
d o w io d ły , że „gaz d w u w y m ia ro w y " w y w ie r a ciśn ien ie, że is tn ie je ró w n a n ie s t a n u te g o g azu p o d o b n e do ró w n a n ia sta n u g az ó w zw y k ły c h .
A to m y a d s o rb o w a n e m ogą b y ć ru c h li
w e ró w n ie ż n a p o w ie rz c h n i c ia ła stałeg o . R u c h liw o ść t a p o d o b n ie jak p a ro w a n ie je st sk u tk ie m ru c h ó w ciep ln y ch . J e s t je d n a k z ro z u m ia łe , że p e łz a n ie a to m ó w ł a tw ie js z e jest, n iż ich od lo t, że p o trz e b a m niej en e rg ji k in e ty c z n e j n a o p u szc zen ie d a n e g o ś ro d k a a d so rp c y jn e g o i w y b ó r in n e g o lub k o le jn e p rz e c h o d z e n ie o d je d n e
go do drugiego, niż n a c a łk o w ite o d e rw a nie się od p o w ie rz c h n i ad so rp cy jn ej. T o te ż p e łz a n ie stw ie rd z o n o ( V o l m e r i E s t e r m a n n, J ę d r z e j o w s k i ) w p rz y p a d k u w a rs tw a d so rp c y jn y c h trw a ły c h ,
w k tó ry c h c z ą s te c z k a a d s o rb o w a n a z w ią z a n a je st t a k silnie, że n iezm iern ie ty lk o rz a d k o zd o b y w a en e rg ję k in e ty c z n ą , p o trz e b n ą do odlotu.
M A R J A SK A L IŃ SK A .
M E N D E L I Z M A G E N E T Y K A N O W O C Z E S N A .
O d cz y sto m en d lo w sk iej g e n e ty k i z jej p ie rw sz y c h e ta p ó w ro z w o jo w y ch dzieli g e n e ty k ę w sp ó łc z e sn ą g łę b o k a ró żn ica w m e to d a c h b a d a w c z y c h . W p ro w a d z e n ie b a d a ń cy to lo g iczn y c h w y w o ła n e b y ło d ą ż e n ie m do p o z n a n ia m a te rja ln e g o p o d ło ża zja w isk d zied ziczn o ści; d zięk i p ra c o m M o r g a n a i jego w sp ó łp ra c o w n ik ó w b a d a n ia te n ie ty lk o z d o ła ły w y jaśn ić m e c h an izm d z ie d z ic z e n ia m en d lo w sk ieg o ale n a d to u c z y n iły z ro zu m iałem i w y ją t
k o w e zjaw isk a, n ie m ieszc ząc e się w k o n cep cji M e n d l a , m ian o w icie: n iero z - sz c z e p ia n ie m iesza ń có w , ro z sz c z e p ia n ie n ie ty p o w e , ró ż n ic e w y n ik ó w k rz y ż o w a ń p rz e c iw n y c h i in n e. P ro w a d z i to do n ie u c h ro n n e g o w n io sk u , że cz y sto m o rfo lo giczny te r e n b a d a w c z y , n a jak im p r a c o w a ła m e n d lo w sk a g e n e ty k a , o k a z a ł się n ie w y s ta rc z a ją c y : u s ta lo n e p rz e z m en d e- lizm p ra w a d z ie d z ic z e n ia d ają się z a s to s o w a ć do p ło d n y c h m iesza ń có w diploidal- nych, n a to m ia s t z a w o d z ą — ja k w y k a z a ły b a d a n ia — u ty c h m ieszań có w , u k t ó ry c h p rz e b ie g p o d ziałó w , p o p rz e d z a ją cy ch tw o rz e n ie k o m ó re k ro z ro d cz y ch u leg a z a k łó c e n io m w s k u te k s tr u k tu r a l
n y c h ró żn ic cyto lo g iczn y ch , w y s tę p u ją c y c h u fo rm k rz y ż o w a n y c h .
P rz y cz y n y ta k ich z a k łó ce ń dają się p o k la sy fi- k o w a ć w sp osób n astęp u jący: 1. Pom im o jed n a
kow ej liczb y i p o sta ci chrom ozom ów w k om p lek sach gatu n k ów k rzy żo w a n y ch , pow in ow actw o p o m ięd zy h om ologiczn em i chrom ozom am i jest zbyt słab e; p o d cza s n orm alnego przeb iegu p od ziału k a ż
d y chrom ozom kom p lek su ma zd o ln o ść łączen ia się w parę c zy li k on ju gow an ia z określonym partn e
rem z drugiego kom p lek su; n a stęp n ie złą czo n e chrom ozom y, c z y li b iw a le n ty , u leg a ją ro zd z iela niu na przeciw n e b iegu n y d z ielą cej się kom órki.
K on ju gacja ch rom ozom ów jest zatem m echanizm em ,
w arun ku jącym ro zd ziela n ie h o m ologiczn ych ch ro
m ozom ów rod zicielsk ich (zlok alizow an ych w nich genów ), k tóre nie mogą razem w ejść do jednej k o mórki rozrod czej. O słab ien ie pow inow actw al p o m ięd zy hom ologicznem i chrom ozom am i prow ad zi do lu źn ego p ołą czen ia par lub do braku k on ju n ga- cji. P rzy czy n ą tych zja w isk je st różny sto p ień o b cości dan ych dw óch gatun ków , a w krańcow ych p rzypad k ach niem a w o g ó le pow in ow actw a p om ię
d zy ich chrom ozom am i.
J a k o p r z y k ła d ca łk o w itej k on ju gacji chrom o
zom ów z tw orzeniem lu źn o p ow iązan ych par m oże słu ż y ć P r im u la flo r ib u n d a X P . v e r tic illa ła , m ie
sza n iec ca łk o w icie b ezp łod n y. P rzy k ła d em czę śc io w ej k on ju gacji z w ah aniam i lic z b y tw orzon ych par, c zy li b iw a len tó w je st m ieszan iec gatunkow y A e g ilo p s c y lin d r ic a X A e . o v a ta (P e r c i v a 1 1930); oba gatun ki r o d z ic ielsk ie p o sia d a ją po 14 par chrom ozom ów , lecz m iesza n iec tw o rzy ty lk o 7 — 13 par. J e szcze sła b szą i m niej regularną k on ju gację ujaw n iają m ieszań ce p om ięd zy D ig ita lis p u r p u r e a i D . am b ig u a , u których z 28 par kon - jugu je z a le d w ie o d 5 — 12. (B u x t o n i N e w t o n 1928). W reszcie ca łk o w ity , łub praw ie c a łk o w ity brak k on ju gacji ob serw ow ać się daje u m ie
szań ców p o m ięd zy odrębnem i rodzajam i: T r itic u m d ico c c o id e s ;a A e g ilo p s o v a ła ( K i h a r a 1929).
F orm y r o d z ic ielsk ie p o sia d a ją tu po 14 par, a m ie sza n iec bądź w c a le n ie tw orzy b iw alen tów , bądź też ty lk o sp orad yczn ie. T en osta tn i p rzy k ła d w y k azuje, iż pow in ow actw o p o m ięd zy chrom ozom a
mi słab n ie w m iarę o d d a la n ia się u żyw an ych do k rzyżow an ia ty p ó w pod w zg lęd em system atyczn ym .
2. W in n ych przypadkach gatun ki ro d z ic ielsk ie m ogą różn ić się liczbą k o m p lek só w chrom ozom ów , p rzed sta w ia ją c ty p y p o lip lo id a ln e (t. zn. liczb y jednych gatun ków są w ielok rotn em i liczb y innych ).
Tutaj n a leży w yod rębn ić dw a zja w isk a , m ogące w p ły w a ć na zak łó cen ie kon ju gacji: a) różn ice w liczb ie chrom ozom ów i bj sto p ień p ow in ow a
ctw a p o m ięd zy chrom ozom am i form k rzy żo w a nych. R óżnica w liczb ie k o m p lek só w jest n aogół w ażną p rzeszk od ą norm alnego przebiegu p o d zia łó w (naw et tam, gd zie istn ie je n orm alne p ow in o
w actw o, w y sta rcza ją ce d o p ow iązan ia chrom o
zom ów w p a ry ), gd yż ten ty p krzyżow ań stosu n k o
w o często prow ad zi do w ytw arzan ia m ieszań ców o n iep a rzy stej liczb ie k om p lek sów , d zięk i czem u ok reślo n e ch rom ozom y p o zo sta ją bez partnerów . T ak np. p rzy krzyżow an iu form tetraploidalnych (o czterech kom p lek sach ) z d ip loid aln em i (o dw óch kom pleksach ) p ow stają m ieszań ce trip loid aln e (o trzech k o m p lek sa ch ), w których, w razie do
sta te cz n eg o p ow in ow actw a, p o w sta je d ip lo id a ln a liczb a par i ty le ż chrom ozom ów p ojed yń czych — u n iw alen tów . W innych przypadk ach jed n ak p o w inow actw o m ięd zy chrom ozom am i k om p leksów nie istn ieje i kon jugacja w o g ó le nie odbyw a się.
