ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ Измерение активности металлов при низких давлениях из "Поглощение газов активными металлами" Взаимодействие газов с металлами может идти по пути образования химических соединений, адсорбции или растворения. Однако независимо от механизма активность взаимодействия определяется его скоростью, или отношением числа частиц, связываемых поглотителем в единицу времени, к числу частиц, попадающих нд его поверхность из газовой фазы. [c.17] Д5 — энтропия активации для данной реакции. [c.18] Следовательно, для однородной поверхности, свойства которой не изменяются в процессе связывания газа, скорость поглощения может быть рассчитана по значениям энтальпий и энтропий активации. В общем случае эти функции, отнесенные к различным моментам взаимодействия, выражают изменение активности сорбента по мере насыщения. [c.18] Величина ко=- у представляющая направленную скорость падения газа, равна константе скорости поглощения при вероятности, равной единице. Значения ее для различных газов были приведены на рис. 1. [c.19] При давлениях, близких к атмосферному, для расчета скорости поглощения на единице площади необходимо знать истинную, а не геометрическую поверхность образца, поскольку всегда 5ист 5- Определение ист представляет большие трудности, и поэтому точное вычисление истинных значений й и А5 по экспериментальным данным практически невозможно. [c.19] Д5 =- + 4,575 Igk — 2,288 [кал/град моль]. [c.20] Константа А равняется 16,292, если k выражено в [см сек]. Отметим, что для реакций газов с металлами при низких давлениях величина AS близка, как правило, к —5i/ , т. е. составляет около —10 кал1град моль. [c.20] Приведенные выводы справедливы, строго говоря, лишь в случае равенства температур газа и поглотителя. [c.20] Постоянство k означает соблюдение линейного закона взаимодействия, когда при постоянном давлении скорость связывания газа или увеличение веса поглотителя Д г (на единицу его поверхности) не изменяются во времени. [c.20] Линейный закон имеет место, если продукты реакции не удерживаются на поверхности поглотителя, например, растворяясь с большой скоростью в металле, либо слой их, будучи физически пористым, не препятствует дальнейшей реакции. Именно эти случаи типичны для поглощения на активных металлах. [c.21] Величина константы скорости поглощения определяет остаточное квазиравновесное давление в оболочке с источниками выделения газа [Л. 33]. [c.21] В случае нескольких газов остаточное парциальное давление р каждого из них определится по формуле (19), а общее давление как р=ра+ръ+. .. +р . [c.22] К понятиям, характеризук щим прочность связывания газа, относятся упругости десорбции и разложения образующихся соединений, устойчивость их под действием электронной бомбардировки, величина истинного равновесного Давления и тепловые эффекты, связанные с поглощешем. [c.22] На рис. 3 функции /л, /в, /с, /о приведены в виде графиков для Го = 8,ГК [Л. 35]. [c.24] Здесь р(т) —изменение давления в таком интервале времени, внутри которого величина кз обеспечивает заданный уровень остаточного давления в соответствии с уравнением (19). [c.25] Если связывание газа протекает с достаточной скоростью вплоть до стехиометрического превращения вещества поглотителя, например в окись или гидрид, то поглотительная емкость вычисляется обычным путем по уравнению химической реакции. Для этих случаев значения С приведены в табл. 3. [c.25] Магний. Кальций Стронций Барий. Лантан. Церий. Торий. Титан. Цирконий Ниобий. Тантал. [c.25] Помимо рассмотренных случаев, часто наблюдается процесс поглощения газов, включая инертные, в присутствии электрического разряда. Этот процесс развивается как следствие диссоциации, ионизации или возбуждения газовых молекул в результате их столкновений с электронами. Образующиеся атомы, ионы или метастабильные частицы обладают большим избытком энергии и легко взаимодействуют с материалами электродов прибора и с его оболочкой. В частности, ионы, ускоряемые полем, могут проникать в толщу электродов и удерживаться там механическим путем, вступать в химические соединения или связываться с поверхностью электрическими силами. Электрическое поглощение происходит в приборах с горячим н холодным катодами, в безэлектродном разряде и даже в лампах накаливания. [c.27] Н — газовая постоянная е —заряд электрона. [c.27] Поскольку подобное поглощение неспецифично для активных металлов и зависит от множества электрических и геометрических факторов, таких, как характер и частота столкновений электронов с молекулами газа, время рекомбинации, газокинетическая удаленность поглотителя от области разряда, форма электродов и т. д., в дальнейшем оно не рассматривается. [c.28] Вернуться к основной статье