Диффузия в твердых телах

Диффузия в твердом теле. В твердом теле диффузия атомов (ионов, молекул) происходит с участием дефектов кристаллической решетки. Виды дефектов кристаллической решетки [c.250]

ПРОЦЕССЫ ДИФФУЗИИ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ [c.205]

Наличие дефектов обычно облегчает диффузию в твердом теле. Поэтому по границам блоков и в особенности зерен имеется повышенная подвижность различных атомов. Таким образом, реальный кристалл пронизан путями повышенной подвижности. Энергетические барьеры на этих путях и, следовательно, энергия активации меньше, чем в объеме кристалла. Однако доля площади сечения этих путей от сечения всего кристалла очень мала. Эта доля должна войти как множитель в эффективный коэффициент диффузии описывающий диффузию во всем кристалле, хотя диффузия и проходила лишь в его доле. Поэтому величина должна быть мала. [c.282]

В ходе калориметрических измерений теплот хемосорбции кислорода иа окислах металлов установлено влияние диффузии в твердом теле на измеряемые величины [1.7]. [c.8]

Под термическим старением понимают процессы, приводящие к образованию осадка с небольщим запасом энергии без участия растворителя. Суть их заключается в том, что при термической обработке осадка ставшие мобильными компоненты решетки диффундируют с участков с более высокой энергией на участки с меньшей энергией. Эти процессы в соответствии с небольшой скоростью диффузии в твердых телах и высокой энергией решетки обычно становятся заметными только при относительно высокой температуре, часто соответствующей там-мановской температуре релаксации, которая равна примерно половине абсолютной температуры плавления. Однако и при более низких температурах благодаря насыщенным растворам, которые образуются в виде поверхностной пленки при адсорбции влаги воздуха, могут протекать процессы упорядочения, связанные с уменьшением энергии. Например, термическое старение поверхности бромида серебра происходит уже при комнатной температуре, что вызвано высокой подвижностью ионов, обусловленной дефектами решетки. Кристаллы сульфата свинца медленно упорядочиваются при комнатной температуре, если они находятся в атмосфере с 85%-ной влажностью. Для сульфата бария эффект термического старения наблюдается только при 500°С. [c.208]

Теория переходного состояния может быть применена также для анализа процесса диффузии в твердых телах и жидкостях. [c.344]

Такое тепловое движение приводит к диффузии в твердых телах, хотя коэффициенты диффузии и скорости диффузии, определяющиеся подвижностью или текучестью, гораздо меньше в твердых телах, чем в газах и жидкостях. Соответственно периоды релаксации в твердых телах, т. е. величины вязкости в них, неизмеримо выше, чем в жидкостях той же плотности и того же состава, до тех пор, пока не разрушена структура — кристаллическая решетка. Действительно, известно, что огромные кристаллы, например природные кристаллы кварца, размером в несколько метров, не испытывают заметных остаточных деформаций под действием собственного веса на протяжения геологических периодов, значительно меньших периода их релаксации. [c.175]

Процесс абсорбции газов твердыми поглотителями протекает с малой скоростью, что связано с медленностью процесса диффузии в твердых телах. В отличие от этого адсорбция, как процесс поверхностный, характеризуется очень большой скоростью . [c.109]

При использовании твердых электродов сталкиваются с рядом трудностей. Одной из проблем является обновление поверхности электрода. Так как скорость диффузии в твердых телах очень мала, то выделяющееся на поверхности электрода при электролизе вещество, если оно нерастворимо в материале электрода, может при достаточно большой концентрации в растворе и продолжительном электролизе покрыть всю поверхность электрода, превратив его уже в электрод из выделившегося металла. [c.197]

В предыдущем разделе упоминалось о четырех возможных механизмах диффузии в твердых телах. Выбор этих механизмов проводится как на основе теоретических оценок, так и при помощи экспериментальных исследований. С помощью представлений о природе химической связи в твердых телах была проведена оценка величины энергии самодиффузии меди для различных механизмов блужданий. Такие расчеты дали для обменного механизма значение 240 ккал/моль (кДж/моль), для движения по междоузлиям 250 ккал/моль (кДж/моль), для циклического обмена четырех атомов 70 ккал/моль (кДж/моль) и для вакансионного 64 ккал/моль (кДж/моль). Опытное значение энергии активации при самодиффузии меди составляет около 50 ккал/моль [c.200]

Еще раз подчеркнем, что чаще всего диффузия является лимитирующей стадией процесса взаимодействия в случае твердых реагентов или продуктов реакции, так как в жидкой и особенно газообразной фазе ее скорость относительно велика. Отношение скоростей диффузии в газовой, жидкой и твердой фазах равно (с точностью до нескольких порядков в зависимости от температуры) 1. Скорость диффузии в твердом теле чрезвычайно сильно зависит от температуры. Приведенный интервал [c.227]

Процессы диффузии в реальных кристаллах. Диффузия в твердом теле коренным образом отличается от диффузии в жидкости и газе вследствие упорядоченной кристаллической структуры, В этих условиях диффузионное смещение атомов определяется дискретностью и анизотропией решетки, т. е. формой периодического потенциального [c.154]

Так, например, изучение процессов диффузии в твердых телах было затруднено необходимостью послойных анализов, что, по существу, приводило к разрушению системы. Введение радиоактивного изотопа позволяет непрерывно вести наблюдение за процессом, определяя изменение концентрации во времени измерением радиоактивного излучения. [c.67]

Наличие дефектов обычно облегчает диффузию в твердом теле. Поэтому по границам блоков и в особенности зерен имеется повышенная подвижность различных атомов. Таким образом, реальный кристалл пронизан путями по- [c.364]

Теория переходного состояния имеет важное значение не только для кинетики гомогенных реакций, но и для значительно более широкого круга физико-химических явлений. В частности, она применима для анализа процесса диффузии в твердых телах и жидкостях. [c.448]

Диффузия относится к процессам переноса. Механизм явления диффузии в жидкостях близок механизму диффузии в твердых телах, но существенно отличается от процессов диффузии в газах. В газах основным является представление о длине свободного пробега, теряющее смысл в жидкостях. Кроме того, сильт взаимодействия между молекулами оказывают сильное влияние на характер их движения. Феноменологическая теория диффузии вводит эмпирический параметр — коэффициент диффузии Z), определяемый свойствами растворителя и растворенного вещества. В микроскопической статистической теории проводится расчет iiToro коэффициента. Связь микроскопического и макроскопического описаний диффузии осуществляется через коэффициент ди( )фузии D. [c.46]

Использование радиоактивных изотопов позволило очень эффективно решить ряд физических проблем и открыть новые явления. Так, например, изучение процессов диффузии в твердых телах было затруднено необходимостью послойных анализов, что, по существу, приводило к разрушению системы. Введение радиоактивного изотопа позволяет непрерывно вести наблюдение за процессом, определяя изменение концентрации во времени измерением радиоактивного излучения. [c.68]

Точечлые дефекты возникают по разным причинам, в том числе и в результате теплового движения частиц. Вакансии (а также дефекты внедрения) могут перемешаться по кристаллу — в пустоту попадает соседний атом, его место освобождается и т. д. Перемещением вакансий объясняется диффузия в твердых телах и ионная проводимость кристаллов солей и оксидов, которые становятся заметными при высоких температурах. [c.152]

В табл. 63 приведены характеристики некоторых наиболее часто применяемых изотопов различных элементов. Большое и разнообразное применение метод меченых атомов нашел при химических исследованиях. С помощью этого метода изучают взаимодействие катализаторов с реагирующими веществами, строение молекул, механизм химических реакций, взаимодействие между раствором и осадком, диффузию в твердых телах, различные процессы, протекающие в растительных и животных оргаиизмах. На основе применения радиоактивных изотопов Ан. Н. Несмеяновым были разработаны новые методы определения давления насыщенного пара чистых веществ и парциальных давлений пара растворов, дающие возможность определять столь малые значения их, как 10 —10 мм рт. ст. и даже ниже. В настоящее время, бла- <, годаря большей доступности искусственно получаемых радиоак-тивных изотопов некоторых элементов, метод меченых атомов B eff более широко используется в исследовательских работах в раз- личных областях естествознания и техники. Он применяется для наблюдения за ходом производственных процессов, для контроля качества продукции, используется при автоматизации производства, применяется в медицине и сельском хозяйстве. [c.543]

Диффузия — это перемещение вещества в результате хаотического движения частиц, обусловленного кинетической энергией, или направленного движения их, определяемого градиентом концентрации или химического потенциала. В последнем случае диффузия протекает в сторону меньшей концентрации или большего химического потенциала. Движущей силой диффузии, как и любой другой реакции, является разность термодинамических потерщиалов. Механизм диффузии в твердых телах достаточно сложен. Согласно начальным представлениям (Хевеши), процесс диффузии рассматривался как попарный обмен местами соседних элементов решетки при их тепловом движении. Однако впоследствии появились другие взгляды (Иоффе) на механизм перемещения вещества в кристаллической решетке, послужившие основой для количественной теории диффузии (Френкель, Вагнер, Шоттки). [c.205]

Из сравнения формул (III.50) и (11.86) следует, что 3DtxtIW — величина, аналогичная константе массообмена в процессе ректификации (если скорость потока жидкости при этом также выражать в объемных единицах), которая лежит в пределах 10 —10 с . Как уже отмечалось, коэффициент диффузии в твердых телах обычно мал и составляет см /с и [c.137]

Механизм диффузионных процессов в твердых телах бывает различным диффузия атомов по междуузлиям кристаллической решетки, по вакансиям в структурах Шоттки (см. гл. IV, 8), по протяженным дефектам монокристаллов (по дислокациям), по поверхности зерен в поликристаллах и т. д. Скорость диффузии очень сильно зависит от концентрации дефектов в кристаллах и от их вида. Особенно облегчается диффузия в твердых телах при большом числе дислокаций и при развитой поверхности зерен в поликристаллах. [c.49]

Рассмотренные выше четыре возможных механизма диффузии в твердых телах могут быть разделены на две группы. При вакансионном механизме и при диффузии по междоузлиям атомы совершают незаЕиснмые блуждания, а при двух других механизмах одно блуледание перемещает атомы разных сортов. При независимом движении атомы, обладающие большей подвижностью (например, 2п в латуни), будут перемещаться быстрее. В результате возрастание числа атомов цинка в слое ме- [c.201]

Реакции в жидкостях и твердых телах. Частицы, реагирующие друг с другом в жидкости или в твердом теле, сильно взаимод. с окружением, поэтому ф-ция распределения их по энергии является, как правило, максвелл-больц-мановской, а кинетика Б. р.-равновесной. Лимитирующая стадия таких р-ций-собственно хим. взаимод. при контакте реагирующих частиц или диффузионное сближение частиц. В последнем случае скорость р-ции контролируется диффузией, и энергия активации р-ции совпадает с энергией активации диффузии. В твердых телах диффузионное перемещение частиц замедляется настолько, что сближение реакционных центров осуществляется по недиффузионным механизмам посредством миграции своб. валентности-эстафетной передачей атома Н (в радикальных р-циях), эстафетным переносом протона или электрона, миграцией экси-тона (в р-циях электронно-возбужденных частиц). Низкая молекулярная подвижность в конденсированной фазе обеспечивает также относительно большое время жизни парт-неров-частиц в состоянии контакта и более высокую вероятность р-ции по сравнению с соответствующими газофазными р-циями (см. Клетки эффект). [c.286]

Физический фотохромизм. Окрашивание в-ва или его обесцвечивание обусловлено квантовыми переходами между возбужденными состояниями молекул. Среда (матрица) влияет на время темновой релаксации вследствие тушения возбужденных состояний в жидких средах -с сильно еньшается ю-за высокой скорости диффузии, в твердых телах значение [c.183]

Физическая химия (1987) -- [ c.346 , c.349 ]

Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений (1988) -- [ c.299 ]

Справочник химика Том 3 Изд.2 (1965) -- [ c.927 , c.934 ]

Радиохимия и химия ядерных процессов (1960) -- [ c.732 , c.735 ]

Явления переноса (1974) -- [ c.551 , c.553 ]

Теория абсолютных скоростей реакций (1948) -- [ c.511 , c.516 ]

Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов (1990) -- [ c.120 , c.124 ]

Твердофазные реакции (1978) -- [ c.110 , c.114 , c.174 , c.198 , c.199 ]

Физическая химия Издание 2 1967 (1967) -- [ c.257 ]

Справочник химика Том 3 Издание 2 (1964) -- [ c.927 , c.934 ]

Справочник химика Изд.2 Том 3 (1964) -- [ c.927 , c.934 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология