Поверхностные явления в вакууме

Метод Лэнгмюра (метод испарения с открытой поверхности). По этому методу [78—80] для расчета давления пара необходимо определить скорость испарения вещества с открытой поверхности в вакуум. Теоретическое рассмотрение процесса сублимации с точки зрения физики твердого тела и поверхностных явлений при отрыве молекулы от кристалла до настоящего времени не может дать строгих количественных соотношений для описания этого процесса. При получении количественных соотношений для процесса парообразования исходят из того, что условием равновесия фаз конденсат—пар является равенство количества испаряющихся и конденсирующихся молекул в единицу времени, т.е. равенство скоростей испарения и конденсации. Для процесса конденсации расчеты проводят на основе кинетической теории газов как для процесса соударения газа со стенкой. [c.67]

При исследовании непроводящих материалов наносят метал.чи-ческий проводящий слой (например, серебро) на исследуемую поверхность путем напыления в вакууме. При небольших энергиях пучка ( 1 кВ) необходимости в напылении нет. При ускоряющих напряжениях 1—3 кВ можно непосредственно наблюдать такие поверхностные явления как адсорбция и окисление. [c.566]

В заключение можно отметить, что теория поверхностных явлений на границе металл - вакуум еще далека от завершения. Поэтому попытка перенести ее достижения для описания поверхностных свойств границы металл - жидкость, вряд ли приведет к положительному результату. Очевидно, для того, чтобы сделать какие-либо предсказания физико-химических свойств границы металл-жидкость, на первом этапе необходимо обратиться к простым моделям, которые могут привести к несложным аналитическим формулам, и на их основе выявить ту группу параметров, которые оказывают существенное влияние на свойства межфазной границы металл - жидкость. [c.306]

В последние годы область непо сред ственного контакта металла с окружающей средой (в основном — вакуума) получила свое физическое обоснование лишь благодаря успехам в области теории неоднородного электронного газа металла (см. [48 -52,13] и библиографию к ним), основанной преимущественно на методе функционала электронной плотности. Применимость данного метода для границы металл - жидкость весьма затруднительна, поскольку сама жидкость также обладает ориентированным слоем поверхностных молекул, ответственных за возникновение скачка потенциала со стороны жидкой фазы. Однако несомненно, что на этой границе не последнее влияние оказывает плотность электронного газа металла и ее распределение вблизи поверхности ( электронные хвосты ). В связи с трудностями интерпретации поверхностных явлений в первом приближении целесообразно использовать простые феноменологические представления и определить с их помощью ту группу параметров, которые формируют свойства поверхности и ее электрические характеристики. Основываясь на фундаментальных законах электростатики, можно безмодельно описать межфазную границу металл - раствор и ответить на главный вопрос — какие факторы и в какой степени формируют скачок межфазного потенциала, т. е. решить проблему Вольта. [c.37]

При определении характеристик чистых поверхностей и исследовании взаимодействия особо чистых газов с этими поверхностями большое значение имеет тот диапазон давлений в ультравысоком вакууме (давления ниже 10 мм рт. ст.), в пределах которого проводятся измерения. Эти исследования поверхностных явлений удобнее всего проводить в стеклянных системах небольшого объема (около 2 л). [c.229]

Электронный проектор был создан Мюллером в 1937 г. и усовершенствован им же в последующие годы [1]. По ряду причин этот прибор не привлек широкого внимания вплоть до конца второй мировой войны в настоящее же время стали очевидны те большие возможности, которые предоставляются им для исследований. В сочетании с разработанными в последнее время методами получения сверхвысокого вакуума электронный и ионный проекторы успешно используются теперь для изучения физических и химических поверхностных явлений. [c.104]

Поверхностные явления в вакууме [c.36]

Обычно поверхность образца обрабатывают одним или несколькими из следующих методов полировкой, шлифованием, травлением, отжигом или восстановлением водородом. Все эти способы оказывают большое влияние на структуру поверхности при этом меняется не только величина поверхности, но и ее природа. В некоторых случаях при соответствующей термической обработке кристаллы на поверхности фольги могут приобрести определенную ориентацию, так что, хотя поверхность остается поликристаллической, преобладать на ней будет определенная кристаллическая грань. Этот метод был применен автором при изучении поверхностей образца меди. На рис. 14 изображены микрофотографии (2000 X) Двух таких поверхностей образцов, использованных для исследования поверхностных явлений. Кубическая структура поверхности (рис. 14,6) получалась отжигом образца фольги при 300° С в высоком вакууме. Фольга была получена ранее холодной прокаткой медной заготовки до обжатия 98,5%. Октаэдрическая структура поверхности, показанная на рис. 14,а, получалась в результате отжига поверхности, изображенной на рис. 14,6, в течение 100 час. при 500° С в атмосфере чистого водорода. Этот способ является весьма эффективным для получения определенных поверхностных ориентаций без значительного уменьшения площади поверхности. В работах по исследованию Поверхностных явлений эта методика применялась редко из-за сложности, свойственной этому типу рекристаллизации. Можно считать, что кристаллографическая ориентация поверхности является внутренним ее свойством, а шероховатость поверхности — внешним свойством, потому что обычно шероховатость определяет главным образом величину поверхности, хотя, как правило, она определенным образом связана и со специфической природой поверхности. Совершенно очевидно, что применяя в разной последовательности различные способы предварительной обработки данного образца, можно получить большое разнообразие поверхностных свойств. Для приготовления образцов с требуемой поверхностью их можно подвергнуть травлению, прокатке, рекристаллизации, а также повторной рекристаллизации, [c.79]

Пиролиз полимеров, сопровождающийся испарением летучих продуктов, не является поверхностным явлением, как в случае простого испарения. Здесь испарение обусловлено образованием способных испаряться молекул во всем объеме образца полимера. Так, например, полный пиролиз 25—50 мг полистирола в вакууме при 375° занимает около 30 мин [2, 3]. Время, необходимое для испарения такого же количества неполимерного материала обычным выпариванием в вакууме при 375°, можно рассчитать с помощью уравнения Лэнгмюра [4] [c.13]

Для изучения поверхности электродов и явлений адсорбции используют оптические методы. Часть этих методов предназначена для исследования поверхностного слоя электродов, погруженных в раствор электролита и включенных в электрохимическую цепь. Таким образом получается информация о состоянии границы раздела фаз при заданном составе раствора и заданном потенциале электрода. К этим методам относятся эллипсометрический метод, а также методы обычного зеркального и неполного внутреннего отражения. Другая часть оптических методов изучения поверхности электродов требует удаления их из раствора, просушки и последующего исследования в глубоком вакууме. К этим методам относятся дифракция медленных электронов, Оже-спектроскопия, фотоэлектронная спектроскопия (рентгеновский микроанализ), сканирующая электронная микроскопия и некоторые другие методы. Эти методы дают информацию о микроструктуре поверхности твердых электродов, о химическом составе поверхностного слоя, изменение которого могло произойти в результате необратимой адсорбции тех или иных компонентов раствора, о составе и структуре возникших на поверхности окисных пленок. Однако для изучения обратимых адсорбционных явлений на электродах эти методы не подходят. [c.80]

Среди многих свойств, определяющих адсорбционные явления, особое место занимает величина дипольного момента ц, который возникает при адсорбции. Величина дипольного момента указывает на тип связи (большие значения л —ионные связи, малые значения М- — ковалентные), кроме того, работа выхода электрона из металла, необходимая для удаления электрона в вакуум с наиболее высокого занятого уровня в твердом теле, изменяется вследствие возникновения при адсорбции поверхностных диполей. Это явление связано с из- [c.369]

В связи с вопросом о влиянии различных факторов на удельное сопротивление осадка следует отметить так называемый фильтрационный эффект . Это явление состоит в том, что при фильтровании чистых жидкостей через пористую перегородку сопротивление ее иногда неожиданно и резко возрастает. Это можно объяснить, в частности, возникновением поверхностных процессов на границе раздела твердой и жидкой фаз. Однако наиболее вероятной причиной увеличения сопротивления пористой перегородки является, по-видимому, выделение из жидкости пузырьков растворенного в ней газа статическое давление жидкости по мере прохождения ее через пористую перегородку падает и растворимость газа в жидкости соответственно уменьшается [141], Выделение газа из жидкости особенно вероятно в том случае, когда фильтрование проводят в вакууме. Не исключена возможность, что в некоторых опытах по разделению суспензий фильтрованием увеличение удельного сопротивления осадка частично можно объяснить выделением пузырьков газа как в фильтровальной перегородке, так и в самом осадке, что обычно не принимается во внимание. [c.173]

Одной из неприятных сторон снижения давления является сильное увеличение стремления жидкости к броскам , когда она кипит в вакууме. Нельзя дать строго теоретического количественного объяснения явлению бросков, однако качественное объяснение этого явления довольно просто. Явление, в основном, обусловливается, повидимому, поверхностным натяжением. Поверхностное натяжение стремится создать в мельчайшем пузырьке более [c.398]

В основе физико-химического влияния среды на процессы деформации и разрушения твердых тел лежит эффект понижения их прочности в результате адсорбции. Природа этого весьма общего физико-химического явления состоит в следующем. При деформации и разрушении твердых тел всегда имеет место образование новых зародышевых поверхностей. Работа образования таких поверхностей уменьшается, если свободная поверхностная энергия на границе твердого тела с окружающей средой оказывается сниженной по сравнению с ее наибольшим значением в вакууме ( или в воздухе). Следовательно, присутствие поверхностно-активной среды должно приводить к облегчению возникновения и развития пластических сдвигов и зародышевых трещин. В микромасштабе это означает, что взаимодействие с адсорбционно-активными молекулами (или атомами) помогает перестройке и разрыву межатомных связей в дапном твердом материале. [c.336]

Вместе с образованием собственных поверхностных состояний вблизи поверхности кристалла происходит искажение спектра объемных зонных состояний. Перераспределение электронного заряда между объемными и таммовскими состояниями приводит к образованию заряженных слоев, электрические поля которых изменяют энергии электронов, т. е. смещают положение электронных уровней относительно уровня вакуума. Это явление, получившее название изгиба зон у границы, играет существенную роль для гетерогенного катализа [12]. [c.55]

В работе [60] рентгенографическим путем исследовались в высоком вакууме структуры конденсированных пленок толщиной около 2000 А, полученных конденсацией при —183° на поверхности стекол. Было найдено, что кристаллиты имеют совершенно беспорядочное расположение и размеры около 40 А независимо от характера подслоя. При нагревании до комнатной температуры размеры кристаллитов увеличиваются до 400 А и выше. Однако если заблаговременно при —183° посажен монослой кислорода, то при нагревании кристаллиты вырастают лишь до 60 А. Это указывает, что в рекристал-.лизации играют важную роль явления поверхностной диффузии. [c.154]

ЯМ, образуются сферические зародыши. Однако если после кратковременной откачки в вакуум ввести водяной пар, давление которого ниже давления диссоциации гидрата, то на темных местах образуется очень большое число зародышей. Эффект оптимален при определенном значении давления пара (рис. 4). Подобные явления должны возникать только в тех случаях, когда откачка вызывает необратимые изменения в поверхностных слоях кристалла. Описываемый процесс можно рассматривать как результат удаления воды с поверхности на некоторой глубине, возможно вблизи дислокаций с разрушением решетки и возникновением под разрыхляющим действием водяного пара новой фазы, отличающейся от первичной. Таким образом ведут себя не все гидраты. Подобное поведение обнаружено для пентагидрата сульфата меди, но оно не наблюдается для обычных квасцов. В последнем случае поверхность подвергается в вакууме некоторой дегидратации, но затем в присутствии водяного пара исходная решетка обычных квасцов восстанавливается. Эти опыты подтверждают правильность предложенной структуры переходного слоя (рис. 3) по крайней мере для некоторых систем. Возможно, однако, что ряд деталей при этом не учитывается (см. стр. 294). [c.287]

Исключительное значение поверхностных явле-ший для промышленного использования стеклянных нитей совершенно очевидно по этому вопросу уже имеется очень обширная библиография . Для стеклянных стержней наиболее важны аналогичные явления, которые проявляются при механических испытаниях на усталость под нагрузкой, и влияние фактора времени. Бейкер и Престон показали, что стеклянные стержни выдерживают при кратковременной нагрузке (0,01 сек.) в три раза больший груз, чем при 24-часовом действии одностороннего давления. Присутствие водной пленки или адсорбированных газов сильно снижает прочность стержней, на которую, по-видимому, действуют даже самые незначительные поверхностные дефекты. Сухие стекла оказываются на 00% прочнее, чем влажные при отжиге в вакууме они становятся раза в два и в два с половиной прочнее, чем во влажной атмосфере. В этом отношении углекислый газ действует особенно вредно и [c.202]

Получение высокого вакуума довольно просто и заключается только в небольшом расширении обычной вакуумной техники. Его можно добиться обычным способом, без особой подготовки, и все зависит только от имеющихся в продаже частей. Фактически работа в ультравакууме во многих отношениях легче и надежней, чем работа со стандартными вакуумными линиями для анализа газов и определений поверхности. 2) Давление 10" ° мм рт. ст. уже не ново. Работы в таких условиях были выполнены уже в 1930-х годах. Новыми являются манометры для прямого измерения таких давлений и ставшее общедоступным серийное оборудование, которое облегчает получение низких давлений. 3) Очень важные поверхностные явления были успешно изучены без [c.249]

Установка для МСВИ включает источник ионов, камеру объекта и масс-спектрометр. Можно выделить два специальных типа установок—установки для изучения поверхностных явлений типа адсорбции, окисления, в которых должен быть создан сверхвысокий вакуум, и установки, снабженные фокусирующим устройством для локального анализа — ионный микрозонд и ионный микроскоп-микроанали-затор. [c.581]

Применение ультравакуума становится обычным нри исследовании поверхностных явлений. Приведенная выше методика ни в коей мере не исчерпывает темы, а лишь иллюстрирует основной принцип работы с вакуумом, согласно которому предельное давление в системе определяется балансом между скоростью удаления и скоростью выделения газа. Техника работы с вакуумом и различные компоненты вакуумной системы подробно рассматриваются в работах [И, 13, 48]. [c.237]

Метод флеш-десорбционной спектрометрии и методы изучения каталитической активности напыленных пленок представляют два из многих полезных подходов для исследования явлений адсорбции в системах с ультравысоким вакуумом. Оба этих метода уже широко используются и результатом этого является стандартизация методики исследования. Далее, если методика упрощена, требуется чрезвычайная осторожность при интерпретации результатов, В настоящее вре.мя ни одна из этих методик не пригодна для исследования в.лияния структуры поверхности на адсорбцию, однако совместно с такими методами, как автоэлектронная эмиссия, дифракция медленных э.лектронов и инфракрасная спектроскопия, они представляют мощный подход к пониманию поверхностных явлений. [c.260]

Поскольку гетерогенный катализ представляет собой чисто поверхностное явление, для его исследования приходится пользоваться совершенно особыми методами. Тот факт, что термоионная эмиссия с нагретых поверхностей также является главным образом, если не полностью, поверхностным эффектом, наводит на мысль об использовании ее для изучения действия промоторов и явлений отравления при гетерогенном катализе. Уже небольшие следы посторонних примесей, напри.мер щелочных металлов или вольфрама, заметно изменяют характер электронной эмиссии поверхностей в вакууме. Так например, Лэнгмюр и Кингдон нашли, что испускание вольфрамом электронов увеличивается в 10 " раз при 800° К в присутствии слоя цезия и уменьшается в 10 раз в присутствии слоя кислорода при 1 SOO" К. Этот факт аналогичен известному влияник> [c.66]

Как правильно отмечают авторы главы, в последние полтора десятилетия теоретические и экспериментальные исследования гранищл металл — газ или вакуум привели к значительным успехам, которые дают возможность по-новому взглянуть на такие хорошо известные явления, как адсорбция, катализ и адгезия. В этой главе много внимания уделено равновесным свойствам металлических поверхностей, вытекающих как из общих представлений термодинамики поверхностных явлений, так и из известных моделей, развитых для характеристики движения ад-атомов по поверхности, наличия на ней ступеней или выступов, а также для характеристики роста металлических осадков на границе металл — пар. [c.6]

Для элементного анализа твердых образцов практически используется три способа получения ионов процесс распыления при исследовании физики поверхностных явлений (анализ микрообразцов и поверхностных пленок) и два типа электрических разрядов в вакууме при определении следов элементов, если их концентрация ниже 1 млрд Ч Благодаря превосходной ранней работе Демпстера (1935) высокочастотная искра получила широкое распространение, хотя она представляет собой процесс наименее понятный и наиболее трудный для контроля. [c.22]

Влияние температуры прогрева на уровень предельного вакуума было продемонстрировано Хикмотом [292], который подвергал установку из пирекса различным тепловым обработкам и наблюдал соответствующее изменение предельного вакуума. Его данные приведены в табл. 20. Прогрев при сравнительно высоких температурах для снижения до минимума скорости газовыделения накладывает определенные ограничения на возможность использования некоторых вакуумных материалов. Кроме того, нагрев и последующее охлаждение увеличивают общую продолжительность вакуумного цикла. Обычно для получения предельного вакуума необходимо затратить 10—50 ч. Вследствие этого такие системы еще не находят себе применения в лромышленности и используются пока для исследовательских работ, таких как изучение поверхностных явлений, физики плазмы и имитиации космического пространства. [c.298]

Призменные весы. Варбург и Имори в 1886 г., повидимому, впервые применили к прецизионным микровесам принцип уравновешивания относительно центральной точки опоры. Большое достоинство этого принципа состоит в том, что сравнительно большая масса может быть уравновешена с очень высокой степенью воспроизводимости, причем не требуется определения абсолютной величины этой массы. Это свойство особенно существенно в случае микровесов, конструируемых для исследования поверхностных явлений, когда вес коромысла и образца часто на много порядков превышает изменения веса в результате изучаемых поверхностных реакций. Другое необходимое условие состоит в том, что небольшое изменение веса, вызванное поверхностной реакцией, должно быть уравновешено некоторой силой, абсолютная величина которой может быть определена с большой точностью это условие не столь хорошо удовлетворяется в указанном типе весов. Для точной абсолютной компенсации небольшого приращения веса применялись многие методы, однако в случае приз- иенных весов самый распространенный способ состоит в применении компенсирующего микрорейтера со всеми ошибками, связанными с точностью и воспроизводимостью установки рейтера. Естественные ограничения этого типа компенсации в сравнении с другими методами и свойственные ему ошибки были рассмотрены ранее [18]. Были проведены исследования поверхностных процессов в высоком вакууме с использованием призменных весов с рейтерной компенсацией [22] опыт показал, что эти весы не пригодны для работы в вакууме. Возможный выигрыш в точности, который может быть получен при замене рейтера более точным методом компенсации нагрузки, всегда ограничивается степенью точности изготовления и установки кварцевых опорных призм. Это особенно справедливо в том случае, если и для подвесов на концах коромысла также применяются опорные призмы, так как здесь требуется точно фиксировать положение трех опорных призм по длине коромысла, причем каждая из них должна иметь максимально возможную свободу вращения вокруг трех параллельных горизонтальных осей. Ограничения, присущие прецизионным микровесам на опорных призмах, подробно описаны в статье Фельгентрегера [18]. [c.51]

Геттеры и методы обезгаживания. В исследованиях поверхностных явлений при помощи вакуумных микровесов особенно важной задачей часто является сохранение поверхногти образца свободной от загрязнений, поскольку величина этих поверхностей обычно весьма мала. Обезгаживание реакционных трубок при температурах 1000—1100° С легко достигается, если они изгото-влены из кварца или термостойкого фарфора. Соединительные трубки из стекла пирекс можно прогревать при достаточно высокой температуре (500°С), однако обезгаживание весов и их кожуха представляет трудность, так как прецизионные весы могут выдерживать только ограниченные температуры. Для пружинных весов такого ограничения нет, но весы более сложной конструкции, особенно в случае соединения частей такими цементами, как селен или хлористое серебро, было бы неблагоразумно обезгаживать при температурах, превышающих 300° С обычно во избежание каких бы то ни было пластических деформаций температура не должна превышать 200° С. При этой температуре адсорбированная вода может быть полностью удалена со стеклянных поверхностей [69]. Для соединения вольфрамовых проволочек с кварцем автор пользовался тругоплавким (т. пл. 500° С) платино-серебряным припоем (50 50), однако хорошее соединение тонких деталей на этом припое осуществить нелегко. В случае обезгаживания кожуха весов при температурах выше 60° С необходимо устранить все стеклянные краны на смазке и металлические окошки на прокладках. Для прецизионных исследований поверхности нужно применять цельнопаянную систему из стекла и кварца без всяких кранов, шлифов или окошек на прокладках и прогревать реакционную трубку при 1000°, соединительные трубки при 500° и кожух весов при 300° С. Обезгаживание самих весов выполнимо благодаря тому, что они изготовлены из кварца, но применение различных механических или оптических приборов, предназначенных для работы в вакууме, приводит к нежелательному усложнению конструкции. [c.71]

Глубокие качественные изменения в методах химической технологии в СССР основывались на широком внедрении новейших достижений науки и техники катализа, реакций в газовых фазах, высоких давлений, глубокого вакуума, высоких температур, глубокого охлаждения (почти до температуры абсолютного нуля), электрохимических процессов, включая электросинтез, электростатического осаждения пылей и туманов, процессов, основанных на использовании закономерностей коллоидной химии и поверхностных явлений, фотохимических и других новых процессов. [c.55]

Уже в том совещании вместе с хилшками активно участвовали физики, что было естественно, так как началось бурное развитие промышленности вакуумных ламп и радиоэлектроники, а чем ниже давление газов, тем выше роль поверхностных явлений и тем больше на первый план выходят прочные и специфичные формы адсорбции. Не случайно также, что классические каталитические работы Лэнгмюра зародились в радиотехни ческих лабораториях Дженераль Электрик Компани и были тесно связаны с его работами по высокому вакууму. [c.5]

Периодические изменения температуры (термоциклы) приводят к таким же последствиям, что и тренировка. Это следует из формулы (170), откуда видно, что концентрация адсорбированных молекул зависит от температуры. Явления, подобные тренировке, могут быть полностью устранены при герметизации прибора в атмосфере сухого инертного газа. В этом случае при любых условиях работы прибора на поверхности кристалла практически отсутствуют какие бы то ни было адсорбированные частицы, и параметры прибора определяются только свойствами чистой окисной пленки. В предыдущем параграфе мы видели, что атмосфера инертных газов или вакуум увеличивают значение поверхностного потенциала Фз. Поэтому в этих средах на поверхности полупроводника п типа образуется обогащенный слой, а на поверхности полупроводника р типа — инверсионный слой п типа). Последнее приводит либо к уменьшению пробивных напряжений, либо к увеличению обратных токов р—п перехода. Таким образом, атмосфера сухих инертных газов обеспечивает постоянство параметров прибора, но, как правило, не обеспечивает их оптимальных значений. [c.218]

Независимое изменение размеров зерна и образца в работе [172] позволило строго исследовать влияние на ползучесть такого параметра, как число зерен в поперечном сечении образца. Какой-либо четкой корреляции между этим параметром и скоростью ползучести ни на воздухе, ни в вакууме не наблюдалось. Однако в обеих средах почти ири всех размерах зерна толстые образцы были более стойкими к ползучести, чем тонкие. При испытаниях на воздухе это явление можно объяснить возрастанием в случае тонких образцов относительного числа зерен на поверхности и, следовательно, вклада зернограничиых каналов для нроникновеиия воздуха в материал. Этот эффект прямо конкурирует с упрочняющим влиянием окалины, которая способствует повышению сопротивления ползучести тонких образцов [115]. В то же время в случае вакуума более высокая стойкость толстых образцов к ползучести согласуется с представлением о наличии принципиально не-ирочного поверхностного слоя. В вакууме (10 торр) внешняя поверхность образца или детали ко] струкции покрыта адсорбированными газами, но не имеет окалины, поэтому может быть по природе менее стойкой, чем материал объема, например просто из-за отсутствия геометрических препятствий ползучести. [c.40]

Диэлектрическая проницаемость. При действии внешнего электрического поля в диэлектрике происходит смещение электрических зарядов и появление поверхностных зарядов. Это явление описывается в терминах диэлектрической проницаемости о и поляризации Р. Поляризация материала - это изменение плотности заряда на пластинах конденсатора, если в качестве диэлектрика вместо вакуума используется данный материал, т.е. Р = двак - дмат- Смещение зарядов внутри материала взаимно нейтрализуется, поэтому поляризация происходит лишь на поверхностях, контактирующих с пластинами конденсатора. Диэлектрическая проницаемость, в свою очередь, определяется относительным повышением емкости С конденсатора или относительным снижением разности потенциалов и в условиях, когда плотность зарядов остается постоянной, т.е. Q= J J вaк = мат-В переменных электрических полях поляризация изменяется во времени периодически, но, поскольку быстрые движения з ядов затруднены, это приводит к рассеянию энергии в виде тепла. В то время как в вакууме вектор электрического тока образует с вектором напряжения угол, равный 90 , при поляризации диэлектрика фазовый угол уменьшается. [c.551]

Зависимость прочности горных пород и минералов от среды измельчения (явление адсорбционного понижения твердости) известно давно. Максимальная работа разрушения (и, следовательно, наибольшее изменение удельной поверхностной энергии) отмечается при диспергировании в вакууме, в среде инертного газа или несмачивающей жидкости. Минимальная работа разрушения (и, соответственно, минимальная удельная поверхностная энергия) отмечалась при диспергировании в жидких средах, содержащих поверхностноактивные вещества (ПАВ). Однако из этого не следует, что минеральные вещества, диспергрфованные в среде ПАВ, отличаются меньшей химической активностью уменьшение значения а компенсируется соответствующим увеличением свободной поверхности, при этом произведение остается постоянным или изменяется незначительно. [c.807]

К методам оценки поверхностной энергии твердых тел относятся и методы, основанные на измерении энергии разрушения методы раскалывания, трещин, расщепления [4, с. 9]. Методом раскалывания оказалось возможным оценить значение поверхностной энергии кристаллов хлорида натрия и некоторых других галогенидов щелочных металлов, причем экспериментальное значение оказалось близким к теоретическому. Несмотря на то что в этих методах практически невозможно контролировать долю энергии, которая затрачивается на пластическую деформацию кристаллов и выделяется в форме тепла, методами разрушения, особенно при низких температурах, можно получить вполне надежные результаты [42, 43]. Известны опыты по расщеплению слюды [4, 44—46]. Оказалось, что в вакууме расщепление слюды по плоскости спайности происходит практически обратимо если под отщепленный листочек слюды ввести клин, а затем удалить его, при повторном эксперименте на отщепление затрачивается такая же работа, как и в первом случае. По значению этой работы можно рассчитать поверхностную энергию слюды. Этим методом измеряли поверхностную энергию и некоторых других тел [47]. у Поверхностную энергию стекла также измеряют методом трещин. Этот метод заключается в том, что на образце делают сквозную, но не доходящую до краев трещину. Затем образец растягивают перпендикулярно трещине и определяют то критическое напряжение, при котором начинается рост трещины. Из значения этого напряжения вычисляют поверхностную энергию [4, 48]. Следует еще раз подчеркнуть, что при всех механических методах измерения поверхностной энергии твердых тел часть энергии расходуется на неуиругие деформации, трение и другие побочные явления, необратимо переходя в теплоту. Это необходимо иметь в виду при анализе экспериментальных данных. [c.55]

Вообще, электрические явления в ряде случаев возникают и при разрушении монолитных тел. Известно, например, что при разрыве однородных твердых тел могут возникнуть электрические поля [317, 318], вызывающие триболюминесценцию. Это явление объясняют свечением газа, заполняющего трещины, покрытые зарядами с большой поверхностной плотностью. При разрывах жидкости под действием ультразвука (кавитации) наблюдается люминесценция [319]. При разрушении на воздухе или в среднем вакууме диэлектриков можно наблюдать разряд поверхностных зарядов через газовый промежуток, а раскалывание в глубоком вакууме сопровождается электронной эмиссией [320, 321]. Работа разрушения зависит от скорости, а также от давления и природы газа, в котором происходит разрушение [321]. Эмиссия электронов протекает не только нри разрушении, но и при деформации полимеров. Например, растяжение пленок гуттаперчи, сопровождаемое пластической деформацией, приводит к появлению сильной эмиссии электронов [322]. Вибрационно-механическое воздействие на полимеры также сопровождается эмиссией электронов [323]. Показано [324], что фотоэмиссия, возникающая при нагружении и разрушении полимеров, связана с процессами деструкции макромолекул. Образование свободных радикалов при деформации полимеров зарегистрировано с помощью метода ЭПР. Авторы этой работы предполагают, что люминесценция в момент разрыва химических связей обусловлена реакциями рекомбинации и диснропорционирования свободных радикалов, возникших в зоне роста главной трещины. [c.202]

Еще одно свойство рутила делает нецелесообразным его применение для исследований поверхности. Это вещество поглощает избыток кислорода во время нагревания в данном газе оно способно восстанавливаться водородом и в условиях вакуума при 500°. Эти явления уже упоминались Рейерсоном и Хони-гом [171], а также Сендлером [172] при рассмотрении поверхностных свойств и Кроунмейером в связи с описанием свойств массивного вещества [173, 174]. После незначительного восстановления при 600° С в ИК-спектре массивного вещества наблюдались значительные изменения [173, 174]. Не известно, как такая нестабильность влияет на поверхностные свойства, но несомненно, что эти эффекты следует учитывать при определении топографии поверхности. [c.300]

Высокая разрешающая способность электронного микроскопа открыла новые возможности в изучении такого важного явления, как поверхностная диффузия на твердых телах. Уже в ранних работах по прикладной электронной микроскопии был отмечен ряд качественных наблюдений в этом отношении. Так, Арденне [55] наблюдал значительное укорочение и утолщение игл на поверхности металлического цинка после хранения препарата в течение нескольких суток в вакууме и другие аналогичные явления, свидетельствующие о самопроизвольном протекании процессов в направлении уменьшения поверхностной энергии высокодисперсных систем. Тильш [56] описал рекристаллизацию нестабильных кристаллов хлористого калия дендритной формы, полученных быстрым испарением раствора на пленке-цодложке, в устойчивые кубические кристаллы в результате выдерживания препарата в атмосферных условиях. [c.201]

Последнее следует однозначно из возможности проведения многих таких реакций с высокими скоростями в вакууме при свободных пробегах, сильно превышающих размеры газовых свободных пространств. Прямые данные имеются для окисления водорода и окиси углерода на разных металлах восьмой группы, для дегидрирования цикланов, для распада закиси азота, гидразина, аммиака, спиртов и для других реакций. К такому же выводу приводит и существование гетерогенного катализа в адсорбционных закрепленных слоях при очень низких температурах и на ультрапористых стеклах и цеолитах. Как будет видно из дальнейшего, это не снимает вопроса о цепных и радикальных механизмах этих реакций, так как объемное продолжение поверхностных процессов, вызванное вылетом активных частиц, — не единственный и, вероятно, не основной тип радикально-цепных явлений, встречающихся в гетерогенном катализе. [c.497]

Относительно недавно появился еще один физический метод анализа — электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА), которую называют также рентгеноэлектронной спектроскопией. В основе метода — явление рентгеновского фотоэффекта, метод пригоден для изучения твердых, в частности органических, веществ. Эффективный слой твердого вещества для выхода фотоэлектронов составляет приблизительно 10 нм, поэтому рентге-ноэлектронная спектроскопия перспективна для изучения состава поверхностных слоев и пленок. Важно только, чтобы вещество не разлагалось под действием рентгеновских лучей или вакуума, исследуемая поверхность должна быть чистой. Относительная ошибка определения может быть доведена до 1—2%, определять можно все элементы, кроме водорода. К сожалению, точные аналитические характеристики метода не вполне установлены. В СССР первые работы по ЭСХА начались в Институте общей и неорганической химии АН СССР (В. И. Нефедов). Приборы для анализа и исследования вещества этим методом выпускают несколько зарубежных фирм — Вариан (США, Швейцария), Хьюлет-Паккард (США), Вакуум Дженерейторс (Англия). [c.74]

Аналогичное явление наблюдается с кварцевыми пластинками [формула (Si02) l, которые не имеют поверхностной электропроводности в вакууме и в присутствии паров воды, но электропроводность появляется в присутствии паров НаО и НС1 электропроводность сохраняется при наличии паров НгО даже после откачки ПС1 из объема. [c.123]

Известны принципы действия и способы изготовления пленочных уплотнений, где используют явление поверхностного натяжения жидкости. Если жидкость, смачивая два твердых тела (рис. 3-39,а), заполняет зазор между ними, то разность между внешним, атмосферным (Р1), и внутренним (Рг) давлением будет стремиться продавить ее в вакуум. Образующаяся пленка выдерживает, Эднако, перепад давлений, если зазор В достаточно мал, а поверхностное натяжение у жидкости велико. В условиях равновесия (рис. 3-39,а) [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология