Энергия рекомбинации

Тримолекулярная реакция протекает с участием трех частиц при их одновременном столкновении. Иногда бимолекулярное превращение происходит с участием третьей частицы. Например, рекомбинация атомов в газе всегда протекает в тройных столкновениях, так как только в этом случае достигается стабилизация двухатомной молекулы путем передачи энергии рекомбинации третьей частице [c.16]

Если в колбу электрической лампы ввести водород (вместо аргона), то около раскаленной, вольфрамовой нити будет происходить частичная диссоциация молекул На на атомы. Энергия рекомбинации последних на покрытой специальным составом [c.121]

В качестве реагентов обычно используют одноатомные благородные газы и редко газы, содержащие более трех атомов. При ионизации происходит перераспределение энергии между субстратом и ионизированным реагентом. Ион реагента, находящийся в основном состоянии, переносит на молекулу субстрата определенное количество энергии, которую называют энергией рекомбинации (КЕ). Например, аргон имеет КЕ = 15,8 эВ, и при ионизации с помощью иона аргона [c.25]

Коэффициент аккомодации химической энергии. Несмотря на то, что гетерогенной рекомбинации атомов посвящено значительное число исследований, вопрос о том, какая доля энергии рекомбинации [c.14]

Неполная аккомодация энергии гетерогенной рекомбинации. Неполная передача химической энергии в процессе гетерогенной рекомбинации связана с образованием на новерхности частиц с возбужденными электронными, колебательными и вращательными степенями свободы. Молекулы в колебательном и электронном возбужденных состояниях были обнаружены еще в [27, 29] при измерении коэффициента аккомодации химической энергии каталитической рекомбинации N и О на некоторых металлических поверхностях. Низкие значения коэффициента аккомодации энергии рекомбинации атомов азота и кислорода (3 < 0,5 - 0,7 характерны для новерхности ряда металлов, их оксидов, стеклообразных материалов [9]. Для поверхностей теплозащитных покрытий сравнение калориметрических измерений коэффициента передачи энергии каталитической рекомбинации 7 в электродуговых установках [52, 57, 121] с измерениями коэффициента рекомбинации 7 [14, 31] показывает очень малую величину коэффициента аккомодации химической энергии (/3 = 0,1 — О, 2). Вместе с тем, аналогичные сравнения, проведенные в [46, 47] дают /3 1. В настоящее время имеется немного теоретических моделей, в которых этот эффект учитывается [9, 29, 32, 122-124. [c.91]

На рис. 2.34 показано изменение коэффициента химической энергии рекомбинации для = 1,10 , 10 , 10 , 10 атм (числа у кривых) при 8 = 1, 82 = О, Фх = Ф2 = 1- [c.93]

Рис. 2.34. Изменение коэффициента аккомодации энергии рекомбинации атомов N в зависимости от температуры

Модель, предложенная в [123], учитывает механизмы гетерогенной рекомбинации Или-Райдила и Ленгмюра-Хиншельвуда, а также диссоциативную адсорбцию. Считаются, что молекулы образованные с помощью механизма Ленгмюра-Хиншельвуда полностью передают энергию рекомбинации поверхности и моделируется аккомодация образованных с помощью механизма Или-Райдила колебательно возбужденных молекул О2 и N2. Обнаружено, что / N2 уменьшается от 0,62 до 0,53 в том же самом температурном диапазоне, что и в [122]. [c.93]

Анализ результатов, полученных при использовании модели. Расчеты коэффициентов рекомбинации при использовании рассматриваемой модели показывают, что при температуре около 1600 К наблюдается характерный максимум коэффициентов рекомбинации. На рис. 2.37 [81] представлены температурные зависимости коэффициентов передачи энергии рекомбинации 7 1 (штрихованные линии) и рекомбинации 7 (сплошные линии). Треугольничками здесь показаны экспериментальные данные [57], а квадратиками — экспериментальные данные [52]. Можно заметить, что величины 7 и 7 сильно отличаются при малых значениях температуры, где преобладает механизм Или-Райдила и очень близки при высоких температурах, когда становится более важным процесс рекомбинации Ленгмюра-Хиншельвуда. Этот факт объясняется тем, что в представленной модели коэффициент аккомодации в реакциях Ленгмюра-Хиншельвуда 01н,N2 считается равным единице, в то время как механизм Или-Райдила имеет более низкий коэффициент аккомодации 0er.No 0,2 (см. нижнюю кривую на рис. 2.38 [81]). [c.105]

Рис. 2.37. Температурные зависимости коэффициентов передачи энергии рекомбинации 7н и 7 при различных значениях давления

Оказалось, что одна электронная бомбардировка не может быть причиной эрозии полимеров при воздействии разрядов. Так, ИК-спектр полиэтилена изменяется при электронной бомбардировке только в тонком приповерхностном слое, тогда как воздействие разрядов приводит к увеличению концентрации СО-групп по всей толщине пленки [4, с. 106]. Ионная бомбардировка является более вероятной причиной эрозии. Однако отмеченная выше большая роль окислительных реакций, инициированных разрядами, и независимость скорости эрозии от полярности коронирующего электрода заставляют предположить, что вызывающая эрозию реакция окисления может инициироваться за счет энергии рекомбинации ионов и электронов на поверхности диэлектрика. [c.171]

Если центр X является большим по размеру радикалом, например типа алкильного радикала, то реакция (18) может быть реакцией присоединения или диспропорционирования. Однако если X мал, то, вероятно, km будет сложным коэффициентом, так как тогда уравнение (18) будет включать другую молекулу, чтобы удалить энергию рекомбинации радикалов X эта стабилизирующая молекула может быть любой из присутствующих частиц. В то время как при линейном обрыве цепи скорость пропорциональна концентрации катализатора, при обрыве цепи путем рекомбинации радикалов [c.34]

Реакция хемилюминесцентного титрования атомов азота окисью азота в последние годы получила широкое распространение, положив начало ряду новых методов количественного изучения реакций атомарного азота (а также некоторых возбужденных состояний молекулярного азота) и атомарного кислорода. Так, например, хемилюминесцентное титрование использовалось как метод измерения концентраций атомов азота при исследовании реакций атомов N с галогенидами таллия [116]. Перенос энергии рекомбинации атомов азота на газообразные галогениды таллия ведет к диссоциации молекул галогенидов с образованием атомов таллия, возбужденных вплоть до уровня 8 8>д (переход В Зу - б Рху,, 3230 А). В случае Т1Р для этого нужно не менее 221 ккал/моль. [c.26]

Атомарный кислород получается в электрическом разряде аналогично нодороду. Платиновая проволочка, помещенная в струю атомарного кислорода, быстро нагревается и плавится за счет энергии рекомбинации атомов кислорода на поверхности проволоки. [c.209]

Противоречие между двумя указанными заключениями, каждое из которых представляется достаточно обоснованным, может быть устранено, если представить себе иной механизм послесвечения, учитывающий не рекомбинацию электронов с ионизованными центрами свечения, а рекомбинацию электронов с положительными дырками с последующей трансформацией энергии рекомбинации в энергию возбуждения центров свечения. [c.247]

Таким образом, в чистых фотохимически окрашенных кристаллах щелочно-галоидных соединений свечение обусловлено рекомбинацией электронов и положительных дырок, а при введении в кристалл активирующей примеси энергия рекомбинации электронов и дырок может быть трансформирована в энергию возбуждения центров свечения. Поэтому послесвечение этих фосфоров можно рассматривать как особый вид сенсибилизованной люминесценции. Подобное предположение было высказано впервые Дж. Франком в 1948 году [344]. По идее Франка электрон и дырка во время рекомбинации представляют собой резонатор переменной частоты. Благодаря внутренней конверсии потенциальная энергия системы электрон -f- дырка превращается в колебания решетки, и когда колебательная энергия последней достигает уровня, находящегося в резонансе с энергией возбуждения активатора, становится возможным переход активирующей примеси в возбужденное состоя- [c.247]

Рис. 129. Схема процесса возбуждения активаторного центра (справа) свечения посредством передачи энергии рекомбинации электрона с положительной дыркой (слева) (344).

В действительности указанные явления обусловлены, по-видимому, другими причинами. Совершенно очевидно, что вероятность трансформации энергии рекомбинации электрона и дырки в энергию возбуждения активирующей примеси должна зависеть от концентрации последней. В частности, от концентрации активатора должна зависеть вероятность локализации положительной дырки вблизи иона активирующей примеси. В связи с этим фосфоресценция может практически отсутствовать при малых концентрациях активирующей примеси. [c.249]

В пространственном распределении температуры плазмы энергия ионизации окружающего газа играет существенную роль [17]. Атомы газов ионизируются в наиболее горячих частях плазмы и затем, попадая в более холодные зоны, отдают свою энергию в виде энергии рекомбинации. Первый потенциал ионизации азота равен 14,54 эВ, т. е. представляет собой весьма значительную величину. Особенно заметная энергия переносится водородом, который диффундирует с большой скоростью и обладает немалой энергией ионизации (13,6 эВ). Энергия диссоциации молекул газа также играет роль в случае азота она равна 9,76 эВ [26]. [c.255]

М—некоторая молекула (возможно, СН4 или СгНб), которая отводит энергию рекомбинации Н и СНз. Выведите уравнение для скорости образования СгНе на основе приведенного механизма. Концентрации СНз и Н очень малы, поэтому стационарны и не должны входить в уравнение. [c.138]

Пламя водорода достигает температуры 2700 °С, благодаря чему он применяется при сварке и резке тугоплавких металлов и кварца. С эг(и1 я е целью используется энергия рекомбинации атомарного водорода в молекулярный. Восстановительная активность водорода используется в металлургии при П0луче([ии металлов из их оксидов и галогенидов. Жидкий водород применяют в технике низких температур, а также в реактивной технике как одно из наиболее эффективных реактивных топлив. В атомной энергетике, а также в научных исследованиях неоценимое значение имеют изотопы водорода — дейтерий и тритий. Реи1ение проблемы управляемого термоядерного синтеза могло бы практически обеспечить человечество энергией на неограниченный срок. [c.106]

При реакции (32) активный атом С1 рекомбинирует с образованием lg это — реакция обрыва цепи. Уравнение (32) соответствует тройному столкновению, при котором энергия рекомбинации уносится в форме энергии возбуждения третьей молекулы X. Нетрудно показать, что двухчастичный процесс рекомбинации 2С1 С1з запрещен, так как он противоречил бы законам сохранения энергии и импульса. Для сохранения импульса в таком процессе необходимо, чтобы кинетическая энергия относительного движения сталкивающихся молекул (а также энергия диссоциации) трансформировалась во внутреннюю энергию возбуждения молекулы lo но тогда молекула lj будет неустойчивой, и снова произойдет диссоциация. Энергия возбуждения может быть передана третьей молекуле X, унесена излучением (в процессе хемилюминесцен-ции) или передана твердой стенке (в случае столкновений на стенке). [c.490]

Рассматривая третий путь — обратный поток энергии вдоль оси пламени в направлении стабилизатора, начинающийся в светящейся зоне и проходящий через вершину пламеии элементарного объема зажигания, — следует предполагать целый ряд возможных путей переноса энергии, например излучением, с помощью электронов, протонов, свободных радикалов, атомов и заряженных радикалов. Электроны и протоны присутствуют в чрезвычайно малых концентрациях, радикалы обладают сравнительно малой подвижностью, а столкновения радикалов, приводящие к обрыву цепи, ограничивают длину цепи, поэтому они не играют существенной роли в изучаемом процессе. Поглощение лучистой энергии маловероятно, но имеются надежные экспериментальные доказательства легкой рекомбинации атомов водорода, которые обладают большой подвижностью и по сравнению с другими радикалами могут мигрировать относительно далеко, пока в результате тройного столкновения не высвободится энергия рекомбинации. В результате рекомбинации атомов водорода Н—Н выделяется 103 ккал/моль. Атомы водорода, выделяя тепло, инициируют также цепные реакции горения в предварительно перемешанной смеси прп непламенных температурах. Диффузия и рекомбинация атомов водорода рассматривались в качестве одного из звеньев механизма, определяющего скорость распространения пламени в свежую смесь. Здесь эта схема также принимается в качестве механизма, посредством которого тепло подводится в элементарный объем зажигания и тем самым оказывает влияние на пределы устойчивости. Эта точка зрения подтверждается результатами работы Лапидуса, Розена и Уилхелма [6], которые экспериментально установили, что скорость зажигания и распространения пламени от одного конца щели горелки до другого существенно изменяется (причем сохраняется воспроизводимость) в зависимости от каталитического характера стенок устья горелки. Предполагая, что различные скорости распространения пламени обусловлены изменением концентрации свободных радикалов во фронте пламени вследствие их рекомбинации на поверхности, авторы предложили теоретическую модель, с помощью которой удалось количественно определить значения коэффициентов рекомбинации на поверхности по отношению к платиновой поверхности. В случае сухих поверхностей относительные коэффициенты имели следующие значения платина Ю" , латунь 10 , окись магния 10 ". Все поверхности, покрытые влагой, дают значения коэффициента рекомбинации меньше 10" . Таким образом, если радикалы могут достигать поверхности стабилизатора, как это указы- [c.239]

Результаты расчетов приведены выше (см. табл. 1). Основной примечательный факт — постоянство энергии рекомбинации АПС на РЮа, неза-висяш ей от химической природы носителя (—30 000 кал1молъ). Следовательно, свойства АПС практически не зависят от природы носителя, а все различия в наблюдаемых данных связаны с изменением значения константы равновесия [3]. [c.125]

Почему же, все-таки, при столь большой (и не меняющейся ири вариации химической природы носителя) энергии рекомбинации АПС наблюдаемая энергия активации колеблется в пределах от 5000 до И ООО кал молъ > Дело в том, что обычно определяемая из опыта формально-кинетическим путем константа скорости /Сопытн является фактически, согласно уравнению (4), произведением констант рекомбинации К и равновесия К [c.125]

Если рекомбинация атомов или радикалов происходит в объеме, то энергия рекомбинации может высвечиваться в виде кванта люминесценции 10]. Детальное исследование спектров хемилюминесцеи-ции при рекомбинации радикалов и установление связи между областью свечения и природой рекомбинирующих радикалов представляет большой интерес с точки зрения механизма передачи энергии и реакционной способности радикалов. [c.7]

При этом предполагают [38, 39], что хемилюминесценция в видимой и ультрафиолетовой областях спектра возбуждается за счет энергии, выделяющейся цри рекомбинации перекисных радикалов. Ослабление хемилю-минесцевтного свечения происходит из-за уменьшения концентрации активных перекисных радикалов, которые взаимодействуют с присутствующими ингибиторами, образуя малоактивные радикалы ингибиторов. Энергия рекомбинации последних недостаточна для возбуждения свечения в видимой области [40]. [c.85]

Для радиационного инициирования о = 0. Энергия рекомбинации перекисных радикалов близка к нулю, т. е. Е4 0. Таким образом, найденная на опыте эффективная энергия активации 8,8 ккал/молъ для тетрахлорэтилена и 8,0 ккал/молъ для трихлорэтилена соответствует энергии активации реакции (111). [c.93]

В общем случае, при свободнорадикальной реакции обмена, энергия активации пропорциональна энергии разрыва связи С—8 для сульфида, энергия взаимодействия К8 и К-ра-дикалов с молекулой меркаптана или дисульфида и энергии рекомбинации радикалов. [c.164]

Масс-спектрометр может быть использован для выделения отдельных типов ионов и установления их кинетической энергии. Некоторые из реакций, в которые вступают ионы, уже рассматривались с точки зрения диссоциации, вызываемой столкновениями или другими путями. Были исследованы такл<е многие особенности взаимодействия ионов с веществом [7451 Линдхолм [1247] и Федоренко [629] описали двойной масс-анализатор для исследования образовавшегося пучка, с помощью которого были получены детальные сведения о процессе. В этом методе бомбардирующие ионы образуются в обычном ионном источнике, ускоряются и разделяются магнитным полем. Выбранные ионы проходят через щель коллектора в камеру столкновений. Образовавшиеся там ионы вытягиваются из этой ионизационной камеры во второй масс-спектрометр для получения масс-спектра. В процессе обмена зарядами, приводящем к образованию ионов, бомбардирующие ионы нейтрализуются. Если энергия рекомбинации бомбардирующих ионов и электрона близка к потенциалу появления данного иона в бомбардируемом газе, то экспериментально установлено, что сечение образования этого иона велико. Если же энергия рекомбинации отклоняется больше чем примерно на 0,5 эв от потенциала появления, то сечение реакции относительно мало. Это используется для определения потенциала появления различных ионов. Например, при использовании Не для бомбардировки газообразного азота сечение образования ионов N+ велико [c.455]

Бомбардировка газа-мишени различными положительными ионами с различной энергией рекомбинации П248, 1250] в ряде случаев обеспечивает возможность определения более высоких потенциалов ионизации. Когда энергия рекомбинации увеличивается, превышая значение первого потенциала ионизации, сечение проходит через максимум, затем при дальнейшем увеличении энергия рекомбинации падает, так как становится менее вероятным процесс выделения избыточной энергии в виде колебательной. Однако последующее увеличение энергии рекомбинации часто приводит к новому возрастанию сечения, соответствующему возбуждению высших уровней ионизации. Так, сечение реакции образования СО2 при бомбардировке молекул двуокиси углерода ионами фтора весьма велико 11250]. Энергия рекомбинации составляет 17,4 да, а второй потенциал ионизации СОг—17,3 эб. Значения сечений не всегда могут быть объяснены в частности, при бомбардировке окиси углерода скрытая теплота сублимации углерода была определена равной 136 ккал/моль 11249], что не согласуется с более надежной величиной 170 ккал1моль [см. стр. 489). [c.456]

И этиленом, Файт и соавторы — между протонами и атомами водорода [176]. Изучая диссоциацию молекул этилового спирта, образующихся в процессе столкновений с положительными ионами, Кох и Линдхолм [297] сделали вывод, что низкая интенсивность ионов, образующихся при отрыве Н2О и —СН4, указывает, что в опытах с электронным ударом эти ионы образуются из сильно возбужденных нейтральных молекул. Изучались процессы, происходящие при столкновении со стенками камеры, с целью определения энергии рекомбинации атомных ионов и определения потенциалов появления осколков [220]. Чермак и Герман [88] описали реакции перезарядки в ионном источнике масс-спектрометра. Мартин и Мелтон [346] исследовали реакции отрыва атома водорода от радикальных ионов цианида. Совместно с Роппом [350] они получили данные о миграции водорода в реакциях с отрицательными ионами. [c.665]

Атомный водород — одно из наиболее перспективных свободно-радикальных химических топлив. Скорость его горения очень высока — 800 м/с, что превышает скорость горения взрывчатых веществ [835], к тому же это одно из наиболее энергоемких химических горючих. Наиболее перспективно его использование в двигателях космических летате.пьных аппаратов [109]. На возможность использования энергии рекомбинации атомного водорода в ракетных двигателях указал впервые F. Zwi ky [836]. Массовое энергосодержание этого горючего составляет 2,17-105 кДж/кг [837]. [c.551]

При регистрации излучения са огасящимися счетчиками сопротивление Я выбирается небольшим, чтобы время восстановления потенциала нити было меньше или равно времени собирания положительных ионов на катоде. Как и в случае медленных счетчиков, гашение разряда осуществляется пространственным зарядом положительных ионов. Первая часть разряда при регистрации ядерной частицы происходит совершенно аналогично регистрации в не-самогасящемся счетчике. Однако весь разряд происходит вблизи нити, а не во всем объеме, как в медленном счетчике. После завершения собирания электронной лавины образуется чехол положительных ионов инертного (аргона) и многоатомного газов (этилового спирта). Потенциал ионизации атома аргона больше потенциала ионизации молекулы спирта и поэтому во время движения все положительные ионы аргона в результате столкновения передадут свои положительные заряды молекулам этилового спирта. Другими словалга, к катоду будет подходить только лавина положительно заряженных ионов этилового спирта. Положительно заряженные ионы этилового спирта при рекомбинации на катоде не выбивают электронов и не высвечивают кванты ультрафиолетового излучения. Энергия рекомбинации многоатомных ионов тратится на диссоциацию образовавшихся нейтральных молекул. [c.48]

Согласно Коттрелу, существуют две большие группы методов для определения энергии диссоциации связей термодинамические, когда она определяется непосредственно либо из ряда измерений равновесия, и кинетические, когда измеряется скорость какого-либо процесса и последняя связывается с термодинамическими свойствами, причем предполагается определенный механизм процесса. Для определения энергий диссоциации связей многоатомных молекул применяются почти исключительно кинетические методы. Кроме этих двух больших групп методов, используются также методы электронного удара (единственный некинетический метод, применяемый для многоатомных молекул) и спектроско пии. Ограниченное применение находят пока прямые калориметрические (измерение энергии рекомбинации) и квантовомеханические методы. Возможно, что в будущем последнее будут шире применяться в связи с прогрессом электронно-вычислительной техники. [c.16]