Ионизация молекул ассоциативная

Ионизация молекул электронным ударом во многом подобна электронному возбуждению. Процесс может протекать при участии молекул, находящихся в основном состоянии, или уже возбужденных прямая и ступенчатая ионизация). Прямая ионизация преобладает в плазме при низких давлениях (с ЮО Па) и малых степенях ионизации. С ростом давления и концентрации заряженных частиц возрастает роль ступенчатой ионизации электронным ударом, а также других процессов ионизации, идущих с участием возбужденных частиц. Так, при соударениях возбужденных тяжелых частиц возможен процесс ассоциативной ионизации [c.362]

Наиболее эффективным механизмом ионизации молекул N2, О2, N0 ири температурах 10 ООО" К является процесс ассоциативной ионизации (1]. К настоящему времени проведены теоретические оценки константы скорости ассоциативной ионизации [2], однако полного теоретического решения этого вопроса пока нет. [c.157]

Прямая ионизация молекул при соударении с тяжелыми частицами является не единственным процессом ионизации, поскольку при таких соударениях с большой вероятностью протекают энергетически более выгодные процессы ассоциативной ионизации (см. стр. 185). [c.136]

В тлеющем разряде в окиси углерода, водороде и углекислом газе наблюдаемая скорость ионизации целиком объясняется прямой ионизацией молекул электронным ударом. Анализ показывает, что концентрации возбужденных частиц в этих случаях недостаточны для того, чтобы заметный вклад мог.ии дать вторичные процессы ассоциативная ионизация или ступенчатое возбуждение электронами [315, 542]. [c.176]

К процессам химической ионизации обычно относят реакции электронного захвата, поскольку для их протекания требуется высокое давление в ионном источнике. При электронном захвате ионизация происходит вследствие захвата тепловых электронов (с энергиями от О до 10 эВ) молекулами вещества в результате образуются ион-радикалы. Высокое давление в источнике требуется как для термализации электронов, так и для отведения избыточной энергии от аниона, образовавшегося после присоединения электрона. Захват происходит как по ассоциативному (9.4-14), так и по диссоциативному механизму (9.4-15). [c.269]

Из анализа экспериментальных данных видно, что при низких температурах газа процессы ассоциативной ионизации и диссоциативной рекомбинации идут разными путями, т. е. через разные возбужденные состояния молекулы АВ. [c.363]

При малых температурах газа, характерных для плазмы низкого давления, процессы ассоциативной ионизации и диссоциативной рекомбинации не являются детально обратными, т. е. идут через разные возбужденные состояния молекулы АВ. [c.83]

Следовательно, ступенчатое возбуждение электронно-колебательных уровней молекул приводит в основном к диссоциации (в отсутствие диссоциационного равновесия). Поэтому процессы ступенчатой ионизации могут оказаться существенно ослабленными из-за конкуренции с процессом диссоциации и зависящими от установления диссоциационного равновесия. Диссоциация молекул влияет на ионизационные процессы и через другой процесс ионизации ассоциативную ионизацию (стр. 185). [c.152]

В принципе экспериментальные данные описываются двумя вариантами механизма. Они отличаются только тем, что столкновения колебательно-возбужденных молекул в первом случае непосредственно приводят к автоионизации (6.11), а во втором — к образованию электронно-возбужденной молекулы (6.13), участвующей в ассоциативной ионизации (6.10). В табл. 6.1 приведены стадии для обоих вариантов, а значения коэффициентов в предположении, что все данные соответствуют одному из этих вариантов. Поэтому у соответствующих значений поставлен знак меньше или равно/). Погрешность определения абсолютных значений [c.174]

В молекулярной плазме основным процессом гибели заряженных частиц является диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов с электронами. Это связано с тем, что для протекания процесса не требуется столкновений с третьей частицей, поскольку энергия, выделяющаяся при рекомбинации, передается фрагментам, образующимся в результате диссоциации промежуточной возбужденной молекулы. Баланс заряженных частиц определяется тогда разностью скоростей диссоциативной рекомбинации и обратного ему процесса ассоциативной ионизации [c.168]

Состояния, в которых могут образовываться атомы и фрагменты молекул в результате диссоциативной рекомбинации, необходимо знать для оценки роли этого процесса в возбуждении молекул, построения лазеров на рекомбинации и т. д. Энергия, идущая на поступательные степени свободы, определяет баланс процессов ассоциативной ионизации и диссоциативной рекомбинации в неизотермической плазме (Т Ф Гр) (см. стр. 194). [c.173]

Следовательно, расчет коэффициентов диссоциативной рекомбинации и ассоциативной ионизации сводится к определению автоионизационных состояний, из которых возможен спонтанный диссоциативный распад, и расчету вероятностей автоионизации и предиссоциации из автоионизационных состояний. Кроме того, необходимо знать и потенциальные кривые для молекулярных ионов. Их нахождение вызывает затруднение в случае молекулярных ионов инертных газов и многоатомных молекулярных ионов, поскольку потенциальные кривые ионов стабильных двух- и трехатомных молекул могут быть определены методами оптической и фотоэлектронной спектроскопии [3, 4, 100]. Таким образом могут быть найдены и потенциальные кривые, стабильных автоионизационных состояний. [c.179]

В общем случае кинетика процессов ионизации — рекомбинации заряженных частиц определяется большим числом элементарных процессов столкновения заряженных и тяжелых частиц, часть которых мы рассмотрели в предыдущих параграфах данной главы. Поскольку наибольшими сечениями ионизации (см. стр. 134) обладают возбужденные атомы, их роль в кинетике ионизации — рекомбинации будет, как правило, преобладающей. При этом наряду с ионизацией электронным ударом может иметь значение и ионизация ударами тяя елых частиц. Роль возбужденных молекул в процессе ионизации, но-видимому, существенно ниже из-за конкуренции процессов диссоциации (см. стр. 152), а роль диссоциативной рекомбинации будет велика вследствие больших величин коэффициентов. В процессах ассоциативной ионизации и диссоциативной рекомбинации образуются или гибнут возбужденные атомы, поэтому эти процессы должны также быть включены Б общую кинетическую схему процесса. [c.187]

Влияние ионной конверсии, диссоциативной рекомбинации и ассоциативной ионизации [277]. Рассмотрим однокомпонентный одноатомный газ, т. е. такой газ, концентрация атомов в котором суш,ественно превышает концентрацию молекул [А] [А2]. [c.194]

Коэффициенты скорости ассоциативной ионизации при столкновениях атомов и молекул [c.125]

Уровневые коэффициенты скорости ассоциативной ионизации частиц ра и через автоионизационное состояние m молекулы и детально обратного ему процесса диссоциативной рекомбинации ионов с электронами осд р можно представить в виде [127, 137] [c.163]

Рис. 6.1. Схема потенциальных кривых состояний молекул, участвующих в процессах ассоциативной ионизации и диссоциативной ион-электронной рекомбинации

Здесь АЕ — энергия активации ассоциативной ионизации, R — расстояние между молекулами [139] [c.174]

В частности, в тлеющем разряде в азоте появляется новый канал образования комплексных ионов N4 непосредственно при ионизации — ассоциативная ионизация при соударениях колебательно- и электронно-возбужденных молекул (см. табл. 6.1). Изучение механизмов образования и гибели ионов различного сорта показало, что ионизация действительно является ассоциативной (6.10), (6.11) [323] (табл. 6.2). Появляются такие процессы конверсии, как столкновения атомов с комплексными ионами (6.21), (6.28), ионов с возбужденными молекулами (6.26), (6.27) — диссоциативная перезарядка. За счет энергии колебательного возбуждения партнеров ускоряются процессы диссоциации [c.178]

Процесс ассоциативного отрыва электрона от отрицательного иона аналогичен ассоциативной ионизации, так как приводит к образованию молекулы. Обычно сечения и константы скорости этого процесса близки к значениям, даваемым моделью захвата, см.[12]. Тогда ассоциативный отрыв происходит в результате захвата сталкивающихся частиц [c.287]

Ионизация молекул замещенных 2-нитро-2 -гидрокси-азо-бензолов в щелочных средах сопровождается повыщением электронной плотности на нитрогруппе и снижением ее адсорбционной способности [30, 31]. При конкурирующем характере адсорбции водорода и гидрируемого соединения хемсорбци-онные взаимодействия в поверхностном слое могут повышать стационарные степени заполнения поверхности катализатора адсорбированным водородом и конпентрация комплексов ассоциативного типа [Н2-2-нитроазобензол] может возрасти, [c.371]

N2 под действием ударов с молекулами N2. Вполне вероятно, что наблюдаемое в экспериментах увеличение скорости диссоциации молекул N2 на поздних стадиях процесса по мере появления атомов N. приписываемое в настоящее время большой эффективности атомов в диссоциации, может быть обусловлено вкладом нредиссоциации через уровень заселяемый (как показано в работе [7]) электронами, образующимися в результате реакции ассоциативной ионизации [c.6]

Ассоциативная ионизация может проявляться в газовом разряде (непрерывного действия и импульсном), определяя ионизацию газа в нем. Атомы или молекулы газа возбуждаются электронным ударом, а затем сталкиваются с невозбуждеппыми частицами газа, образуя, согласно процессу (1.3,11), комплексные ионы и электроны. При этом следует заметить, что основную роль в такой ионизации газа могут играть наименее возбужденные атомы, для которых процесс (1.3.11) возможен. Действительно, во-первых, атомы в менее возбужденных состояниях более инттенсивно образуются в разряде. Во-вторых, ширина автоионизационного состояния квазимолекулы, составленной из возбужденной и невозбужденной частиц, резко уменьшается с уменьшением энергии связи валентного электрона. Поскольку при этом размер электронной орбиты увеличивается, то соответственно уменьшается вероятность нахождения электрона в области, занимаемой молекулярным ионом, а следовательно, уменьшается потенциал взаимодействия электрона с ионом, приводящий к развалу автоионизационного состояния. [c.83]

При столкновении двух тяжелых частиц, в частном случае — атомов А ж В, образуется молекула АВ(т) в нестабильном состоянии, которое может распадаться на молекулярный ион АВ 1) и электрон. По этой же схеме, но в обратном направлении протекает диссоциативная ионно-электронная рекомбинация, часто являющаяся основным каналом (объемной гибели заряженных частиц в неравновесной плазме. Энергия относительного движения АЕг атомов А 1) и В(п), необходимая для протекания процесса, определяется пересечением потенциальных кривых иона АВ 1) и отталкива-тельного состояния молекулы АВ (т). В зависимости от свойств взаимодействующих частиц AEi может изменяться в широких пределах. При А г = О характерные значения коэффициентов ассоциативной ионизации достигают 10 —10 см с а диссоциативной рекомбинации — 10 см с Сравнение их с теоретическими оцен- ками показывает, что в суммарную скорость процесса может давать вклад ряд возбужденных состояний молекулы АВ. [c.83]

В настоящее время наиболее точным методом построения потенциальных кривых С/г В) является восстановление их из спектроскопических данных [3—5]. Таким образом можно построить только ту часть кривой, которой соответствуют энергии ниже соответствующ,его потенциала диссоциации (связанные состояния). Отталкивательные ветви кривых стабильных состояний и потенциальные кривые нестабильных состояний можно определить расчетным путем. Однако точно квантовомеханическая задача расчета энергии в еастоящ,ее время решена только для атома водорода. А уже в случае молекулы водорода, а тем более для других молекул используются различные приближенные методы [6—8]. В расчетах такого рода наблюдается заметный прогресс в смысле улучшения точности и приближения результатов расчета к результатам эксперимента [6]. Отталкивательные ветви кривых можно определить несколько точнее, чем кривые потенциальной энергии нестабильных состояний, поскольку в этом случае возможна экстраполяция потенциала взаимодействия, определенного спектроскопическим путем [3, 9]. Вместе с тем необходимо отметить, что потенциальные кривые нестабильных и отталкивательные ветви стабильных электронных состояний играют большую роль в физике и химии молекул. Они являются причиной таких явлений, как предиссоциация (диссоциация молекул из стабильного электронного состояния ниже соответствуюш,его ему предела диссоциации), обратного ей процесса излучательной (радиационной) и ударно-радиационной рекомбинации атомов и фрагментов молекул в более сложные молекулы (см. стр. 153), диссоциативная рекомбинация ионов с электронами и ассоциативная ионизация (стр. 168). [c.115]

Хемосорбцией мы будем называть образование любых поверхностных двумерных соединений любым путем, в любых фазовых условиях, из любых индивидуальных веществ или из их смесей. Далеко не всегда хемосорбция представляет простое присоединение молекул сорбтива к поверхностным атомам или ионам твердого тела. Часто хемосорбция индивидуальных веществ только начинается с простого присоединения (ассоциации) или с внедрения в поверхностный слой, а за этим следуют ионизация, диссоциация на атомы, ионы или радикалы, изомеризация исходных молекул и другие химические превращения. В тех случаях, когда указанные процессы идут без регенерации и без повторения, хемосорбция представляет своеобразный незавершенный однократный тупи-ковы11 катализ [2]. При хемосорбции двух и более веществ, наряду с названными процессами, возможны реакции образования общих ассоциативных комплексов и разнообразные реакции обмена, окисления и восстановления между хемосорбирующимися молекулами или частями молекул индивидуальных веществ [3]. Дая е в случае СО Оз при пред-каталитических температурах, наряду с разными нейтральными и положительно заряженными формами СО, образуется СО3, связанная с поверхностью, а по литературным данным также радикалы СО3 [41. Хемосорбция нередко включает вытеснение ранее адсорбированных молекул других веществ или двойной обмен с ними атомами или группами атомов. Она мон ет также приводить к изменению химического состава и структуры поверхности твердого тела, поглощающего хемосорбированные молекулы. Реакции такого типа приводят к образованию или к исчезновению анионных вакансий и к появлению скелетных структур и необычных двумерных поверхностных фаз. [c.45]

Разработка таких нолуэмпирических методов расчета скоростей ряда важных процессов (возбуждения и диссоциации молекул электронным ударом [135, 136], диссоциативной электрон-ионной рекомбинации и ассоциативной ионизации [127], ударнорадиационной рекомбинации атомов и фрагментов молекул [126, 137], колебательной релаксации [77], термической диссоциации молекул [77, 121, 122], передачи энергии электронного возбуждения при столкновениях [77], ступенчатого возбуждения и ионизации атомов и ударно-радиационной ион-электронной рекомбинации при столкновениях с электронами [124] и с учетом столкновений тяжелых частиц [137], бимолекулярных [78, 81] и мономолекулярных химических реакций [77, 134] и т. д.) показала реальность такого подхода. [c.36]

Суммарные коэффициенты скорости ассоциативной ионизации зависят от температуры тяжелых частиц (Тр) и ФР исходных частиц по уровням внутреннего возбуждения (Гэл — если А и В — атомы Тдд, Гкол вр — если хотя бы один из фрагментов — молекула). Коэффициенты диссоциативной рекомбинации определяются ФР электронов по энергиям, ФР исходных ионов по уровням внутреннего возбуждения (Т р, Гкол). Зависимость от ФР по колебательным уровням является весьма слабой, так как вероятность автоионизации слабо зависит от номера колебательного уровня [137, 139, 147], а зависимость от температуры заселения вращательных уровней экспериментально не исследовалась. Наиболее сильна зависимость от средней энергии электронов [c.164]

Коэффициенты скорости тушения всех этих электронн >1Х состояний в объеме и на стенке неизвестны, поэтому они могут рассматриваться как возможные участники процессов ионизации. Из стадий ионизации (ассоциативной и пеннинговской) при столкновении этих частиц между собой были составлены различные варианты механизма. Проводился расчет скоростей ионизации по этим механизмам с одновременным подбором коэффициентов скоростей стадий с целью лучшего согласования с экспериментальными данными. Сравнение с экспериментальными данными во всем исследованном диапазоне параметров стационарного разряда и послесвечения служило критерием при отборе вероятных механизмов ионизации. Наиболее вероятный механизм ионизации (табл. 6.1), как показали такие расчеты, обязательно должен содержать стадии ионизации или возбуждения при соударениях двух колебательно-возбужденных молекул азота (6.11), (6.13). Иначе невозможно объяснить увеличение относительного вклада вторичных процессов по мере роста давления (снижения величины см. рис. 6.4). [c.173]

Физико-химические процессы в квазиравновесной и неравновесной плазме являются, как правило, многоканальными в том смысле, что протекают через большое число электронно-колебательных или колебательных уровней и с образованием возбужденных про-1 0Лчуточных состояний и возбужденных продуктов в различных квантовых состояниях. Многоканальность физико-химических процессов при наличии отклонений от термодинамического равновесия приводит к тому, что прямые и обратные процессы протекают зачастую через разные квантовые состояния (например, процессы диссоциативной ион-электронной рекомбинации и ассоциативной ионизации в холодной плазме (127, 137]. В ряде случаев они могут быть разделены пространственно. Например, диссоциация молекул и ионизация происходят в объеме плазмы тлеющего разряда, а рекомбинация фрагментов и ионов с электронами — па стенках разрядных трубок (см. гл. VI, IX). [c.280]