2015-01-07
1546
Взаимодействие газов с твердыми телами
При соприкосновении газа с твердым телом происходит одновременно два противоположных процесса:
1) сорбция – это поглощение газа твердым телом;
2) десорбция – выделение газа из твердого тела.
Используя вещества с большой сорбционной способностью, можно существенно улучшить вакуум в вакуумной системе.
С помощью десорбции можно обезгазить твердое тело, т.е. устранить опасность газовыделения из материалов и деталей в готовых вакуумных устройствах.
Виды сорбции:
· адсорбция – это поглощение газа путем удержания его на поверхности твердого тела, твердое тело называется адсорбентом;
· абсорбция – это поглощение газа внутрь твердого тела, твердое тело называется абсорбентом.
Адсорбция бывает физической и химической.
Физическая адсорбция характеризуется малой прочностью связи между адсорбентом и газом. Подобно конденсации физическая адсорбция происходит с выделением тепла (экзотермический процесс) и протекает очень быстро. Конденсацию можно рассматривать как частный случай адсорбции вещества.
|
|
|
Химическая адсорбция (хемосорбция) характеризуется более прочной связью между адсорбентом и молекулами газа. Хемсорбция происходит с поглощением тепла (эндотермический процесс), поэтому для нее требуется сообщение молекулам газа дополнительной энергии – энергии активации.
Абсорбция подразделяется на два вида:
§ образование твердого раствора;
§ химическая реакция.
Образование твердого раствора. Проникающие внутрь кристаллической решетки твердого тела абсорбируемые молекулы газа, занимая свободные узлы или места между узлами кристаллической решетки, продолжают принимать участие в тепловом движении молекул абсорбента. При достаточно большой амплитуде колебания молекулы растворяющегося газа срываются с занятых мест и диффундируют на новые места. Перемещаясь в сторону своей меньшей концентрации, газ постепенно распространяется по всему объему.
Химическая реакция газа с твердым телом приводит к образованию нового химического соединения как на поверхности, так и внутри абсорбента.
