Диффузия газов в кварцевом стекле

Для откачки системы применяется форвакуумный насос типа ВН-461. ДнфЛузнонный ртутный иасос типа ДРН-50 служит для создания во всей системе высокого вакуума, а также для перекачки экстрагированных газов из печи в аналитический объем. Необходимо отметить, что во всех других аппаратах применяется несколько высоковакуумных насосов. Аналитический объем равен 700 мл- в него входят соединительные трубки, манометры Лil, М2 н форвакуум-ная часть парортутиого насоса, манометр Мак-Леода позволяет измерять давление от 10 до 2—3 тор. Манометр М2 представляет собой лампу ПМТ-2, которая служит для наблюдения за ходом процесса выделения газов, конденсации их в ловушке и т. д. Кроме того, к аналитическому объему присоединяются палладиевый фильтр П н трубка с СиО (Лсио). Палладиевый фильтр представляет собой трубку из палладия диаметром 1,5—3,0 мм, длиной 40—45 мм и толщиной стенок 0,15—0,2 мм. Один конец трубки запаян, другой соединен с установкой через спай палладий—ковар—стекло. Наилуч-шая диффузия водорода через палладий наблюдается при температуре 600—700° С. Для окисления СО в СО2 используют кварцевую трубку, наполненную окисью меди, смешанной с кварцевым боем. [c.17]

Характерной особенностью кварцевого стекла является его высокая проницаемость для ряда газов, начиная уже от сравнительно невысоких температур. Так, диффузия водорода через кварцевое стекло начинается при 330°, если разность давлений внутри и вне трубки на 300 см превышает атмосферное. Диффузия азота начинается при 430° и разнице давлений в 1 ат. [c.230]

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИФФУЗИИ РАЗЛИЧНЫХ ГАЗОВ ЧЕРЕЗ ПРОЗРАЧНОЕ КВАРЦЕВОЕ СТЕКЛО [c.332]

Из указанных выше газов гелий отличается наибольшей скоростью проникновения. Второе место занимает водород. Проницаемость кварцевого стекла для водорода становится практически заметной, начиная с 300 °С, для азота — с 600°С. Наличие в структуре кварцевого стекла крупных межатомных полостей предопределяет возможность сравнительно легкой диффузии сквозь него гелия и водорода, размер молекул которых меньше 0,24 нм (2,4 А). В сложных силикатных стеклах эти полости заполняются в той или иной мере катионами металлов Ме+, Ме2+ в кварцевом же стекле они остаются свободными. Поэтому и скорость проникновения газов сквозь кварцевое стекло гораздо выше. Наилучшим образом задерживают диффузию крупные катионы Na+, РЬ +, Ва2+ и другие. [c.262]

Коэффициенты диффузии различных газов через прозрачное кварцевое стекло [c.353]

Необходимо различать требования к установкам низкого и высокого. вакуума. Низковакуумные установки проще в изготовлении, подборе материалов и конструкции уплотнений. Распространенным материалом в вакуумной технике является стекло. Существенным недостатком стекла является его хрупкость, что ограничивает его применение. В стекле нет пор, и его можно считать практически газонепроницаемым. Стеклянные детали легко сплавляются друг с другом, а при необходимости и с металлами. Кроме того, стекло является хорошим диэлектриком, что позволяет подводить высокое напряжение к электродам электровакуумных приборов. Стекла делятся на две группы легкоплавкие с температурой размягчения 490—610°С и коэффициентом теплового расширения а= (82- 92)-10 и тугоплавкие с температурой размягчения выше 610°С, а= (39- 49) 10 . Отдельно выделяются кварцевые стекла, которые размягчаются при температуре 1500°С и имеют а=5,8-10- Легкоплавкие стекла сплавляются с платиной и ее заменителями (а=90-10 ), тугоплавкие — с вольфрамом (а= =39,5-10- ) и молибденом а=(47-+-49) 10" . Стенки вакуумной системы должны быть непроницаемы для окружающего воздуха. Через металлы вследствие их кристаллической структуры, наличия пор и трещин, особенно в литых деталях, всегда идет процесс диффузии газов. Однако промышленные установки всегда изготовляются из металла. Обычно металлические вакуумные установки работают при непрерывной откачке натекающих в систему газов. [c.140]

Исходный газ под давлением подается в межтрубное пространство, а чистый гелий удаляется из капилляров. Пучок капилляров достаточно прочен и износоустойчив, так что его можно непосредственно помещать в трубопровод, по которому идет газ, содержащий гелин. Чем выше давление и температура, тем более эффективно идет процесс. При 400° скорость диффузии гелия через кварцевое стекло приблизительно в 100 раз выше, чем при комнатной температуре. [c.221]

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]

Де Кудр и Уотсон на опыте убедились в том, сколько затруднений причиняют свойства кварцевого стекла и его проницаемость для водорода при высоких температурах и давлениях. Сильная кристаллизаци.ч кварцевого стекла обусловлена минерализующим действием горячего водяного пара, чему сильно способствует наличие даже следов железа и ржавчины, действующих как типичные катализаторы. Кроме того, внутри стальной бомбы, использовавшейся де Кудром, в жидкости всегда образуются пузырьки вследствие диффузии водорода через тонкостенный сосуд из кварцевого стекла. Вюстнер позднее подтвердил такую диффузию через кварцевое стекло. Количество газа, адсорбированного за [c.556]

Газы диффундируют через кварцевое стекло только при высоких температурах хлористый водород — при температурах 1400° С и выше метан, кислород и углекислота — при 1300° С. Наиболее легко диффундируют газы с наименьшим атомным весом (гелий, водород) — при 500° С. Коэффициент диффузии газов через прозрачное кварцевое стекло при температуре 700° С составляет для гелия 2,1 10 , для водорода и дейтерия 2,1 10 и 1,7-10 , для неона — 4,2-10 °, а для аргона, кислорода и азота — менее чем 10 . [c.371]

Способность газов диффундировать сквозь кварцевое стекло появляется только при температуре выше 1400° для диффузии метана, кислорода и углекислоты требуется температура 1300°. Наиболее [c.361]

Зерненые пористые осушители поглощают влагу лучше, чем плавленые. При умеренной скорости прохождения газа (два-три пузырька в секунду) и небольшом количестве примесей достаточно использовать колонки высотой 50 см или поглотительные трубки такой же длины. Резиновые шланги большой длины для соединения сосудов применять не следует из-за диффузии через их стенки влаги воздуха. Высушенный газ, хранящийся в стеклянном сосуде, может снова поглотить влагу с его стенок. Водяные тончайшие пленки очень прочно удерживаются стеклом и удалить их не удается даже таким осушителем, как P4O1Q, в течение месяца. Сосуды перед хранением сухого газа лучше прокалить в слабом токе этого газа. Кварцевое стекло и стекло марки "пирекс (см. разц. 1.1) адсорбируют влагу много меньше, чем стекла других сортов. [c.440]

Следует учитывать еще одну особенность кварцевого стекла. При высоких температурах (1200—1 Ю0 С) сквозт. кварцевое стекло способны диффундировать хлористый водород, кислород, углекислый газ, водород и другие гаяы, причем скорость диффузии возрастает с уменьшением молекулярного веса газа [22, 44]. Установлено, что диффузия газов через кварнеиое стекло происходит за счет миграции молекул газа в междоузлиях решетки стекла. Так при 900° С в I сек через 1 см" стекла толщиной 1 мм при разности давлений в 1 аг проходит от 4 до [c.41]

Накаленные докрасна железо и платина непроницаемы для гелия и других редких газов. Кварц проницаем для гелия даже при комнатной температуре а при высоких температурах диффузия идет очень быстро. Различные исследователи наблюдали что при температуре 1100° давление гелия в кварцевом баллоне в течение нескольких часов резко падает. При 510 и 220° диффузия также весьма заметна. Скорость Падения давления приблизительно пропорциональна величине давления гелия. Следует заметить что для таких газов как N3 О2 и СО , кварц мало проницаем до 1000°. Дальнейшие исследования в этой области показали что при комнатной температуре наполненный гелием кварцевый шар поверхностью 50 см и с толщиной стенок 0 8 мм пропускал сквозь стенки в 1 час 1 см гелия. Другие исследователи дают несколько иные величины для скорости диффузии. Были проведены измерения скорости диффузии газов через кварцевое стекло через стекло пайрекс и через иенское тугоплавкое. Для азота и воздуха диффузии не наблюдалось для водорода не наблюдалось диффузии через стекло пайрекс и иенское стекло до температуры 640°. Водород диффундировал заметно лишь через кварц а гелий диффундировал через все названные материалы. Для стекла пайрекс скорость диффузии гелия под давлением в 1 ат при 610° была равна 5 ,2 10 см 1час через 1 см поверхности при толщине стенок в 1 мм. При 1200° диффузия гелия через 1 см кварца при толщине в мм п давлении в 1 ат составляет 0,007 см час. Другие измерения показали, что скорость диффузии гелия через кварц при 480° равна 2 10 см час через 1 см . Подобные разногласия, вероятно, объясняются различием применяемых материалов. [c.261]

Стойко к к-там, даже при кипячении. Только плавиковая к-та разъедает его уже при т-ре 20 С, а фосфорная — выше т-ры 300° С. Слабее противостоит воздействию щелочей и основных солей. Расплавленные металлы — алюминий, серебро, медь — сильно разъедают стекло, многие же металлы не вступают в реакцию с ним. При т-ре выше 2000° С расплав К. с. весьма агрессивен к большинству огнеупорных материалов. К. с. отличается повышенной газопроницаемостью, особенно при новышен-ных т-рах, вследствие рыхлости структуры. Диффузия легких газов сквозь К. с. практически становится заметной уже при т-ре 600—700° С (что учитывают при использовании его в вакуумной технике). Различают К. с. прозрачное (кварцевое оптическое стекло, кварцевое стекло особо чистое и кварцевое техническое стекло) — с весьма высоко прозрачностью в ультрафиолетовой, видимой и ближней инфракрасной областях спектра, а также непрозрачное, содержащее большое количество рассеивающих свет мелких (диаметром 0,003 0,3 мм) газовых пузырьков (табл. 1). Прозрачное К. с. изготовляют из чистейшего горного хрусталя, кварца, синтетической двуокиси кремния или из летучих соединений кремния, перерабатываемых [c.560]

Согласно Алри , стекло, расплавленное в высоком вакууме до полного удаления всех газов, поглощает газы из окружающей атмосферы при комнатной температуре. При нагревании вплоть до точки раг.мягчения не замечалось диффузии атмосферных газов сквозь стекло. Но Уошберн сделал заключение, что атмосферные газы способны диффундировать сквозь кварцевое стекло при сравнительно низких температурах. Возможно поэтому, [c.556]

Метод тигля основан на расплавлении тщательно очищенных материалов в тигле. При этом образуется гомогенное свободное от пузырьков стекло. Плавление стекла ведут в кварцевом тигле в электропечи или с помощью высокочастотного индуктора, что уменьшает диффузию материала тигля в расплав стекла. Внутрь печи подают осушенные газы, которые снижают в расплаве содержание гидроксильных групп и ионов металлов примесей. Окончательно гомогенизированный и очищенный расплав стекла охлаждают до температуры, при которой возможно непосредственное вытягивание стержней с поверхности расплава. Стержни имеют диаметр 5—10 мм. Затем стержень, играющий роль сердцевины, помещают внутрь трубки заготовки, служащей для образования оптической оболочки. Полученную конструкцию можно использовать для вытяжки ОВ. При этом способе внимание уделяют состоянию границы раздела стержень—трубка . Этим методом, получившим название метода пруток в трубке , можно получать заготовки не только для кварцевых, многокомпонентных ОВ, но и заготовки для получения ОВ типа Panda. Можно получить заготовку протягиванием счержня из многокомпонентного стекла через расплав схекла, образующего оптическую оболочку. Таким образом, получают ступенчатый профиль показателя преломления. [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология