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Abstract

An experimental investigation of the effect of surface energetic heterogeneity on surface diffusion using Vycor and Graphon and as gases ethane, propylene, nitrogen, and helium confirms published reports that surface diffusion proceeds more rapidly on the energetically homogeneous Graphon surfaces. Activation energies for diffusion are found to be about the same for Vycor and Graphon; thus, it is postulated that a major factor in the difference is surface roughness. A comparison of surface diffusion models shows that Fick's Law correlated results about as well as a hydrodynamic model. Both models fail to allow adequately for surface coverage. A comprehensive form of Fick's Law for surface diffusion is proposed.

Une étude expérimentale de l'effet de l'hetérogénéité énergétique de la surface sur la diffusion sur celle-ci, faite en utilisant Vycor et Graphon ainsi que les gaz éthane, propylène, azote et hélium, corrobore les résultats publiés, à savoir que la diffusion superficielle se fait plus rapidement sur les surfaces de Graphon qui possèdent une énergie homogène. On trouve que les énergies d'activation de la diffusion sont à peu près les mêmes, qu'il s'agisse de Vycor ou de Graphon; aussi, soutient-on que la rugosité de la surface est un facteur primordial de toute différence dans la diffusion. Une comparaison des modèles de diffusion superficielle montre qu'on peut établir une corrélation aussi bonne entre les résultats en utilisant la loi de Fick qu'en employant un modèle hydrodynamique. Les deux modèles n'ont pas tenu compte d'une manière satisfaisante des phénomènes de surface. On propose une forme compréhensive de la Loi de Fick pour étudier la diffusion superficielle.