Неон, диффузия

Многочисленные попытки разделения изотопов ряда элементов, предпринимавшиеся до 1933 г., имеют сейчас лишь исторический интерес, и здесь можно ограничиться кратким упоминанием о них . После уже упоминавшихся опытов Астона, пробовавшего разделить изотопы неона диффузией и перегонкой, были применены также и другие способы центрифугирование, молекулярное испарение, эффект Соре, электролиз и проч. Почти все они дали или отрицательные результаты, или изменения, находящиеся на грани точности измерений. Лучшие результаты были достигнуты в 1921 г. Гаркинсом, получившим после многократно повторенной диффузии две фракции, отличавшиеся по атомному весу на 0,04 единицы и, после также многократной диффузии, соединенной с испарением,—две фракции ртути, отличавшиеся на 0,19 единицы атомного веса. [c.66]

Введение добавок неона в реакционную систему показало зависимость отношения констант скорости рекомбинации и диспропорционирования от давления инертного газа. Изучение этого влияния в широких пределах вместе с тем выявило, что отношение констант зависит от числа тройных столкновений, скорости диффузии радикалов к стенкам реакционного сосуда и избытка энергии, сохраняемой радикалами от начальной фотодиссоциации. При учете действия указанных факторов достигается согласие результатов, полученных для различных способов образования радикалов, и предполагается, что они являются ответственными за разброс значений величины отношения констант в прежних работах. [c.227]

Водород может быть отделен методом диффузии через накаленный палладий (гелий при этом не диффундирует). Полученный гелий обычно содержит-ничтожные примеси неона. [c.640]

В качестве пористых перегородок при диффузионном методе разделения стабильных изотопов применяются различные материалы. Астон впервые в истории изотопных исследований добился определимого разделения стабильных изотопов неона именно методом диффузии через пористые глиняные перегородки. Чрезвычайно эффективными оказались диффузионные конструкции, где роль порисТой перегородки играет струя пара ртути. [c.41]

На основании данных полученных о диффузии и проницаемости в зависимости от атомного диаметра газов и температуры, были вычислены Ер и Ед, значения которых возрастают с ростом атомного диаметра газа. Так, увеличение атомного диаметра газа от 2,13 А (неон) до 3,2 А (ксенон) приводило к возрастанию энергии активации диффузии в два раза независимо от [c.58]

Разделение изотопов методом газовой диффузии в лабораторном масштабе впервые проводили Линдеман и Астон [3.5], чтобы получить изотопные смеси, обогащенные малораспространенными изотопами, для определения масс изотопов и для изучения атомных и молекулярных спектров. Первые результаты по изотопному обогащению методом газовой диффузии получили Астон для изотопов неона [3.6] и Харкинс для изотопов хлора [3.7] н ртути [c.52]

Экспериментальные данные о диффузии в жидком водороде изотопов Ог и НТ (тритий), инертных газов — неона, криптона и гелия приведены в табл. 4.1 и на рис. 4.1а. [c.163]

Опубликованные работы посвящены изучению диффузии в жидком водороде изотопов Ог и НТ [128—130], благородных газов — неона, криптона, гелия [129—130] и самодиффузии [131, 132]. Коэффициент диффузии измеряли обычным изотопным методом, а для измерения самодиффузии применяли метод ядерного магнитного резонанса. Все полученные данные, приведенные в табл. 46 и на рисунках 49, 50, в пределах погрешностей эксперимента описываются уравнениями Аррениуса [c.109]

Самые первые попытки разделения изотопов газовой диффузией через пористую трубку предпринял в 1913 г. Астон фактически ещё до открытия изотопов. В 1920 г. было достигнуто небольшое обогащение изотопов неона [4] и хлора [5]. В 1932 г. Герц [6] на каскаде из 24 ступеней получил неон с обогащением 75% по Ые, что намного выше его природного содержания (10%). Вслед за тем каскад из 50 ступеней был применён для практически полного разделения изотопов неона [7] и смеси водорода с дейтерием [8, 9. На каскаде из 34 ступеней было произведено обогащение метана изотопом 13с до 16% [10]. [c.136]

Для извлечения гелия из природного газа, содержащего малые количества гелия (0,1%), в США разработан способ диффузии газа через кварцевые капилляры при высоком давлении и те.мпературе 400° С. Этот способ применяют также для извлечения гелия из неоно-гелиевой смеси, получаемой при разделении воздуха [272]. [c.454]

В реальных случаях обычно требуется меньшее число разделительных ступеней, чем это следует из формулы (8-16). Метод газовой диффузии с успехом применялся также для разделения изотопов неона, аргона, азота, кислорода и углерода. Для того чтобы в результате диффузии могло происходить повышение концентрации соответствуюших молекул, диаметр отверстий в перегородке должен быть меньше десятой части среднего свободного пробега молекул, т. е. 0,01 мк. Диффузионная перегородка должна быть прочной, чтобы выдерживать разность давлений, и коррозионноустойчивой. Чтобы поддерживать пониженное давление, установка для разделения изотопов урана этим методом должна обладать также высокой герметичностью. [c.610]

Ступень масс-диффузии. Разделение изотопов масс-диффузией может производиться либо в каскаде из отдельных ступеней, либо в масс-диффузионной колонне. Первый способ разделения был предложен Герцем 116—18], который применил этот метод для разделения изотопов неона. Принцип действия ступени масс-диффузии показан на рис. 12. 1 на примере аппарата, предложенного Майером [30, 31]. Основной частью этого аппарата является ступень масс-диффузии, в данном случае цилиндр, который разделен на две кольцевые камеры цилиндрической масс-диффузионной перегородкой. Исходная газО вая смесь поступает по вертикальной трубе в верхнюю часть внутренней камеры. Когда этот поток движется затем вниз по внутренней камере, он увлекает разделительный газ, диффундирующий через перегородку из наружной камеры, и отдает часть исходного газа, успевающую продиффундировать через перегородку в наружную камеру против потока разделительного газа. Так как легкий компонент исходной смеси диффундирует с большей скоростью, чем тяжелый компонент, поток во внутренней камере непрерывно обогащается тяжелым компонентом. [c.476]

История. Астон [1] первый применил газовую диффузию для разделения изотопов. В 1920 г. он осуществил частичное разделение изотопов неона в одной газодиффузионной ступени с помощью пористой глиняной трубы. Герц [20, 21, 15 ] значительно увеличил степень разделения, применив каскад из 24—50 сту- [c.488]

Первый способ (диффузия гелия через стенки кварцевого капилляра) требует сложных приспособлений, однако позволяет проводить очистку гелия, содержащего любые количества примесей второй метод [93] применим только для гелия высокой чистоты (99,999%), однако этим методом можно также очищать технический неон. [c.461]

Для одноатомных подобных гелию газов Робертс нашел, что в соответствии с концепцией обмена квантами энергия а меняется с температурой. Для соударения гелия с вольфрамовой проволокой при 100, 200 и 300° К соответственно а составляет 0,025, 0,045 и 0,10. Более поздние работы показали, что в действительности температурные колебания значений а значительно меньше (примерно 0,015—0,017 для интервала температур от 80 до 300° К) и что увеличение значений а отчасти обусловлено диффузией примесей fк поверхности. Если поверхность металла уже покрыта адсорбированным газом, то коэффициент конденсации увеличивается, так как передача энергии упрощается. Так, если поверхность вольфрама покрыта монослоем адсорбированного водорода, величина а для гелия равна 0,3, а для неона 0,6. Этот вывод был использован Робертсом при измерении покрытия поверхности водородом. [c.68]

Сквозь кварцевое стекло способны диффундировать газы. Однако эта способность появляется только при высоких температурах так, хлористый водород диффундирует только при температуре выше 1400°, для диффузии метана, кислорода и углекислоты требуется температура 1300°. Наиболее легко диффундируют газы с наименьшим атомным весом (гелий, неон, водород). [c.201]

Уберем перегородку, и в результате диффузии молекулы неона и гелия равномерно распределятся по всему объему без изменения энергетического состояния системы. Возникнет новое состояние системы — 2. Вероятность его существования будет и соответственно энтропия [c.68]

При температуре жидкого водорода (—253°) неон переходит в твердое состояние, а гелий остается в газообразном состоянии. Вследствие. того, что при температуре —253° диффузия гелия происходит очень медленно, при конденсации неона над твердым неоном собирается газовая смесь, богатая гелием. Для ускорения перемешивания газа несколько раз поднимают ртуть из сосуда 6 до определенного уровня (до метки В или С) и затем опускают. [c.251]

Основное значение термической диффузии состоит, вероятно, в разделении смесей ценных газов в небольших масштабах, когда коэфициент разделения благоприятен сравнительно с другими методами. Она широко применяется для разделения изотопов в малых масштабах и для отделения неона от гелия. В установках небольшого масштаба низкая производительность и высокий расход энергии на колонну не являются серьезными недостатками. [c.54]

Легкие частицы имеют скорости больше, чем тяжелые, и чаще сталкиваются с пористой диафрагмой (мембраной), что способствует их предпочтительному проникновению. Чтобы обеспечить режим кнудсеновской диффузии, диаметр отверстий в диафрагме должен быть меньиле десятой части среднего свободного пробега молекул. Таким образом, метод газовой диффузии основан на различии кинетических свойств разделяемых газов. Этот метод был впервые применен в 1932 г. для разделения изотопов неона. В настоящее время метод широко применяется для разделения изотопов урана 235 и 238 (р / = 1,0043), который предварительно превращают в газообразный гексафторид урана, сублимирующий при 56 °С. [c.239]

ИХ активации пришлось понизить до 250 С, а изотермы адсорбции измерялись при температурах до 300 С. Гидратация поверхности кристаллов после адсорбции приводила к более эффективному удерживанию аргона и криптона. Неон вообще не зщерживался в кристаллах. Авторы работы [52] изучили зависимость скорости диффузии газов из кристаллов цеолитов от времени, температуры и степени гидратации поверхности. По данным [53], в кристаллах филлипсита и синтетического цеолита К-М аргон и криптон удерживаются лишь непродолжительное время. [c.644]

Как следует из выражения (2.9), коэффициент диффузии в газовой фазе входит и в числитель, и в знаменатель выражения, определяющего высоту, эквивалентную-теоретической тарелке. Обычно в газах с малой плотностью, например в водороде, гелии и неоне, коэффициент диффузии хроматографируемых веществ выше, чем в газах с большей плотностью, например в азоте, аргоне, диоксиде углерода. Следовательно, при больших рабочих скоростях, когда высота, эквивалентная теоретической тарелке, определяется членом Са, целесообразнее использовать газ-носитель с малой плотностью, поскольку с увеличением абсолютное значение члена Со уменьшается. При малых рабочих скоростях справедливо обратное. Необходимо иметь в виду, что, согласно выражению (2.30), снижение коэффициента диффузии [6,7] приводит к уменьшению Ыор1> так что повышение эффективности колонки до максимальной приводит к увеличению длительности анализа. [c.31]

Изменения вида зависимости Аррениуса для коэффициентов диффузии и коэффициентов проницаемости наблюдались при температурах переходов второго порядка в полимере, как например, при температуре перехода в стеклообразное состояние. Измерения коэффициентов для гелия, водорода, неона, кислорода и криптона в поливини ацетате показали /38,39/, что О не зависит от давления (О = 0 ) и закон Генри справедлив (5 = 5 ) для всей области измерения. Зависимость logFQ от 1/Т для каждого проникающего вещества можно представить тремя различными прямыми линиями с двумя точками перегиба или излома при 26 и 18 - 15 С, соответствующими двум переходам в поливинилацетате. По мере того как увеличивался молекулярный размер пенетранта, температура низкотемпературного перехода уменьшалась. [c.317]

Этот метод диффузии через пористые перегородки был в свое время использован Релеем и Рамзаем для разделения газов атмосферы. Поскольку при однократном прохождении газовой смеси эффективность разделения невелика, то применяют каскадный принцип. Так, например, Гертц, применяя этот принцип многократного прохождения смеси через пористую перегородку, разделил изотопы неона. Этот метод был в дальнейшем использован для разделения изотопов урана Ге и Ре). Здесь соотношение составляет всего лишь 1,0043, но число прохождений около 4000, что дает возможность получить 11 Ре чистотой около 99% [120]. Однако для этого потребовалась мощная система насосов и компрессоров (238 тыс. ка). [c.205]

Коэффициент диффузии О метастабильиых атомов неона ( Рг) в собственном газе при давлении 133,3 Па [c.534]

Гиддингс20 считает, что при проведении анализа с максимальной скоростью существенную роль играет отношение коэффициента диффузии D к динамической вязкости газа г. Поэтому при скоростном анализе наилучшим газом-носителем является водород, для которого это отношение минимально. Затем следуют гелий, азот, неон, двуокись углерода и, наконец, аргон. [c.67]

Рассмотрим основные факторы, влияющие на проницаемость. Коэффициенты проницаемости зависят от того, находится пи полимер в стеклообразном или высокоэластичном состоянии. Обычно эластомеры обладают более высокими проницаемостями и низкими селективностями. Для стеклообразных полимеров характерны более низкие проницаемости и более высокие селективности. Проницаемости одного и того же газа в различных полимерах могуг paзJшчaть я в десятки тысяч раз. В то же время селективность изменяется гораздо слабее. Коэффициент проницаемости, как указывалось выше, равен произведению коэффициентов растворимости и диффузии. Растворимость, как известно, определяется легкостью конденсации. Чем крупнее молекула, тем выше оказывается и растворимость. Одновременно усиливается и температурная зависимость коэффициента растворимости. Коэффициент диффузии, наоборот, увеличивается при уменьшении размера молекул. Например, коэффициент диффузии неона в по-лиметилметакрилате порядка 10м /с, а криптона порядка 10м /с [4]. Величины коэффициента диффузии для одного и того же газа сильно зависят от природы полимера и в различных полимерах могут различаться на четыре порядка. С повышением температуры коэффициенты диффузии увеличиваются. Проницаемость различных органических паров обычно вьшге, чем у газов, что может быть обусловлено более высокой их растворимостью. Молекулы органических паров оказывают на полимер пластифицирующее действие. По этой причине коэффициенты диффузии в этом случае могут существенно зависеть от концентрации. Более подробные сведения о механизме массопереноса в пористых и непористых мембранах можно найти в [1, 5]. [c.420]

Пример расчета. Определить коэффициеш молекулярной диффузии неона в воду при Т = 293 и 323 К. [c.828]

В сточных водах и загрязненных атмосферных осадках ртуть находится в виде НеОН , Нв(01Й, Не802, НдБ , Н8СГ, и комплексов с органическими лигандами. В загрязненных подземных водах она мигрирует практически в тех же формах, но количественный их состав существенно меняется в зависимости от химического типа вод и физико-химических условий миграции. Аналитическая концентрация ртути в водах контролируется процессами гидролиза, сорбции и конвективной диффузии. Осаждение ее в основном происходит в виде НдО. [c.306]

Применения радиохимических методов для изучения самих инертных газов описаны в других главах. Химические свойства радона изложены в гл. VII, стр. 167 распределение радона между различными жидкостями и воздухом описано в гл. VI, стр. 127 процесс самодиффузии аргона рассмотрен в гл. IV, стр. 69 изучению диффузии радона в водороде, гелии, неоне, аргоне и воздухе посвящена работа Хирста и Гаррисона [Н90]. [c.231]

Дейси и Фендлей [17] исследовали роль поверхностной диффузии азота, аргона, неона и метана в угле из сарана, не содержавшем крупных пор. Уголь применялся в виде круглых дисков диаметром см ж толщиной 0,5—1,0 мм. Диски были приготовлены вначале из поливинйлиденхлорида, спрессованного при комнатной температуре под давлением 30000 атм, и затем подвергнуты медленной карбонизации в вакууме при медленном повышении температуры от 180 до 700° С. 11ри этом из спрессованного полимера количественно выделялся хлористый водород и образовывался плотный мелкопористый уголь. [c.132]

Роль поверхностной диффузии в общей скорости переноса, как и ранее, оценена по величине комплекса ВеГЮи, выражающего отношение потока по поверхности к потоку в объеме пор. В табл. 19 приведены данные для исследованных газов, включая и гелий, поскольку авторы нашли, что на углеродной поверхности при температурах от О до 50° С в измеримом количестве сорбируются гелий, неон и водород. [c.139]

Разработка методов И. р. была начата одновременно с открытием изотопов. Кще в 1913 Дж. Дж. Томсоном был применен электромагнитный метод разделения изотопов неона Ме о и Ке=-, явившийся также способом их открытия. Будучи усовершенствован, этот метод был использован в дальнейшем (1920) Ф. Астоном для открытия и разделения изотонов многих элементов. В 1919 Ф. Линдеманном и Ф. Астоном был предложен для И. р. метод центрифугирования. В 1932 Г. Герц использовал для разделения изотопов метод диффузии через пористые перегородки, а в 1934 — метод диффузии в струю пара. Метод ректификации изотопных смесей был применен в 1931 В. Кезо-мом и Г. Ван-Дейком для разделения Не ч и Ке з, а Г. Юри, Ф. Брикведом и Л. Мэрфи — для концентрирования дейтерия в жидком водороде. В 1933 Г. Льюис и Р. Макдональд получили тяжелую воду электролизом (кинетич. метод). В 1935 Г. Юри и Л. Грейфф был предложен для И. р. метод химич. обмена. В 1938 К. Клузиусом и Г. Диккелем для целей И. р. был применен термодиффузионный метод. [c.98]

Значения этого множителя для обычных газов, диффундирующих в воздухе, приведены в последнем столбце приложения III Б. Указанные в таблице значения даны в относительных единицах, причем значение множителя для Hg принято за единицу. Интересно отметить, что водород и гелий являются единственными газами, коэффициент диффузии которых заметно больше коэффициентов диффузии для других газов. Этот факт используется в современных методах отыскания течей вакуумных систем. Скорость диффузии неона немного больше средней благодаря малому диаметру его молекул, но он практически не употребляется из-за относительной дефицитности. Обычно давление является наиболее важным фактором, определяющим скорости диффузии когда давление достаточно низко, все другие соображения можно игнорировать и процесс диффузии можно рассматривать как мгновеншлй. [c.16]

До 1932 г. многочисленные попытки разделения изотопов не давали существенных результатов. В 1932 г. Герц и Гармсен разделили изотопы неона путем многократно повторенной диффузии, а в 1933 г. Льюис и Макдональд разделили изотопы водорода путем электролиза воды (см. ниже). Частичное разде- [c.28]

Чтобы определить содержание редких газов, Функхаузер и сотр. (1970) впервые стерилизовали лунные образцы нагреванием от 125 до 150 °С в течение 5—24 ч (образцы заворачивали в алюминиевую фольгу) при этой операции теряется всего 1% газов. Затем образцы плавили в молибденовом тигле в охлаждаемой водой высокочастотной печи с низким уровнем диффузии гелия. Выделившиеся редкие газы очищали от примесей накаленным губчатым титаном и анализировали в статистических вакуумных условиях на масс-спектрометре в три приема на гелий и неон, на аргон и криптон, на ксенон. Полученные результаты показали удивительно высокое содержание газов для брекчии и тонкой фракции анализируемых образцов. Обнаружены следующие газы (в единицах 10 см /г) Не 1-10 —4,7 10 Ме 2-105—7,5-105 Аг 3,5-10 —ЫО Кг 20—40 гХе 4—12. Предполагается, что лунная поверхность содержит составляющие солнечного ветра. [c.396]

Клузиус и Дикель [3] применяли свой аппарат для практически полного разделения изотопов неона, криптона и хлора (с использованием НС1) Уолл и Голли [20] показали, что этот аппарат может быть применен для разделения веществ одинакового молекулярного веса, но с различными температу-)ами кипения, таких, как азот и этилен. Нир [14] и Ватсон 22] сконцентрировали С , используя в качестве носителя метан, а недавно Гроссе сообщил о применении этого метода в крупном промышленном масштабе. Описаны многие другие случаи применения термической диффузии в небольших масшта- [c.50]

Астон в 1914 г. сконцентрировал газовой диффузией изотопы неона. Гертц [6] в 1932 г. разработал в большом лабораторном масштабе многоступенчатый каскад для почти полного разделения изотопов неона газовой диффузией через пористые перегородки. Аппаратура, применявшаяся Гертцом, показана в несколько схематизированном виде на рис. 15. [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология