Вольфрамовая пленка

Cтраница 1

Вольфрамовая пленка была оставлена на ночь в контакте с азотом. [1]

Хикмотт получал вольфрамовую пленку напылением с вольфрамовой нити, начиная с давления 10 - 10 мм рт. ст. в цель-нопаянном стеклянном приборе, предварительно подвергнутом тщательному обезгаживанию по методике, которая применяется в ультравысоковакуумных исследованиях. [2]

Сначала на подложке формируется тонкая вольфрамовая пленка, затем литографским методом ей придается зигзагообразная форма и, наконец, под пленкой стравливается подложка. Свечение ограничено центральной областью и имеет вид пятна диаметром 0 5 мм. Поэтому оказывается возможным создание индикатора матричного типа. [3]

Изотопный обмен углеводородов на вольфрамовых пленках отличается тремя основными характерными особенностями: реакции идут при низких температурах; катализатор, по-видимому, не отравляется в процессе реакции; основные начальные продукты содержат только один атом дейтерия. Очевидно, на поверхности вольфрама могут легко образовываться алкильные радикалы ( моноадсорбированные углеводороды), достаточно устойчивые при низких температурах. Алкильные радикалы обнаруживают слабо выраженную тенденцию подвергаться обратимой диссоциации с образованием а а -, а р - и а у-диадсорбированных форм, но и эта тенденция проявляется недостаточно отчетливо. [4]

Более поздние опыты [8] по адсорбции водорода на вольфрамовых пленках со значительно большими поверхностями, чем поверхности нитей Робертса, привели к заключению, что за быстрой хемосорбцией следует медленная адсорбция; метод измерения адсорбции по изменению коэффициента аккомодации газообразного неона на нитях не обнаружил эту медленную адсорбцию. Ридил и Трепнел [8] считают, что она представляет хемосорбцию в виде атомов в монослое, а не во втором слое адсорбированных молекул. Так как эта медленная хемосорбция имеет низкую теплоту адсорбции ( рис. 37, кривая 5), оказывается возможным протекание реакций конверсии и обмена на этих хвостах пленки, на которых десорбция идет много быстрее, чем при малых заполнениях. По-видимому, оценка заполнения поверхности нитей, использованных Робертсом, была при больших заполнениях завышенной; это предположение возникло и по другим соображениям ( см. разд. [5]

Обычная мишень представляет собой бериллиевое окно с напыленной металлической, чаще всего вольфрамовой пленкой, рентгеновский спектр от которой необходимо получить. При использовании вольфрама этот метод может рассматриваться как модификация метода абсорбциометрии при полихроматическом излучении ( гл. [6]

Это можно видеть из рис. 3, где приведены данные о скоростях реакций на вольфрамовых пленках в координатах уравнения Аррепиуса. В области температур ниже - 20 С изотопный обмен н-бутана [22] протекает без осложнения его другими реакциями. При соприкосновении н-бутапа с вольфрамом в интервале температур от 0 до 100 С образуются прочно адсорбированные формы, и последующий обмен происходит значительно медленнее, чем на чистой поверхности. Третий температурный интервал В начинается примерно от 130 С. Здесь происходит гидрогенолиз бутана [23] с образованием метана, этана и пропана. Молибден и тантал могут быть объединены в одну группу с вольфрамом, так как при обмене этана с дейтерием [8] на всех этих металлах получаются аналогичные результаты. [7]

Зависимость теплоты адсорбции водорода на полученных испарением вольфрамовых пленках при 23 от степени заполнения поверхности. [8]

Франкенбургом, также была приблизительно в 1000 раз большей, чем поверхность употреблявшейся Биком с сотрудниками вольфрамовой пленки, полученной испарением. [9]

Исходя из сравнения теплот адсорбции водорода, полученных Робертсом па отдельных вольфрамовых проволоках Бнком и др. на напыленных вольфрамовых пленках и Франкенбургом на порошках вольфрама, автор пришел к выводу, что поверхность вольфрамовых порошков химически не чиста и является гетерогенной. Эти выводы наряду с другими, изложенными выше в настоящей статье, использованы для критического обсуждения вопроса о природе поверхностей чистых металло-в, завершающегося заключением, что эти поверхности1 гомогенны в отношении теплот адсорбции и заполнения, но гетерогенны для гидрирования этилена, в значительной степени зависящего от параметров решетки кристалла. [10]

Так как изменение свободной энергии при высоких температурах - большая отрицательная величина, то размер зародыша г0 может быть чрезвычайно малым, вплоть до 1 - 2 атомов. Другими словами, рост вольфрамовой пленки на подложке начинается с одного атома вольфрама. Заметим, что при осаждении вольфрама данным путем водород находится на поверхности в адсорбированном состоянии. Точнее гексафторид вольфрама реагирует с атомным сорбционным соединением водорода, образованным им с соответствующим веществом подложки, например никелем. Сам гексафторид образует с никелем только молекулярное сорбционное соединение, наблюдающееся при более низких температурах. Как мы увидим ниже, реакции химической сорбции могут быть использованы для коренного изменения энергетики образования твердых тел. [11]

В эту картину хорошо укладывается не только адсорбция водорода, но и адсорбция азота, наблюдавшаяся Дэвисом [ 17а ], а также Биком с сотрудниками. Последние обнаружили, что при комнатной температуре азот заполнял 60 % поверхности напыленной вольфрамовой пленки, причем 50 % адсорбировалось мгновенно с постоянной теплотой адсорбции, равной 95 5 ккал, а остающиеся 10 % адсорбировались значительно более медленно с быстро уменьшающейся теплотой. Так как теплота адсорбции для 50 % заполнения при комнатной температуре выделяется мгновенно, следует ожидать, что она должна быть постоянной в широких пределах температуры, а так как эта теплота вдвое больше, чем теплота адсорбции водорода, для которой Франкен-бурт установил постоянство вплоть до 500, теплота адсорбции азота должна быть постоянной вплоть до еще более высоких температур. Далее он нашел, что начальная теплота адсорбции ( около 78 ккал) постоянна в пределах заполнения 14 5 % общей поверхности. [12]

Из изложенного выше вытекает вполне убедительный качественный вывод, что расхождения результатов Би а и Робертса, с одной стороны, и результатов Франкенбурга и Дэвиса, с другой стороны, действительно могут быть объяснены тем, что три четверти поверхности франкенбурговских вольфрамовых порошков было заполнено загрязнениями. Дополнительные доказательства, различий, существующих между поверхностями франкенбурго вского вольфрамового порошка и напыленных вольфрамовых пленок даны в табл. 2, в которой оба адсорбированных количества приведены в процентах заполнения поверхности для четырех различных температур и двух разных давлений. Особый интерес представляет быстрое по сравнению с напыленной вольфрамовой пленкой уменьшение заполненной поверхности у вольфрамового порошка. Это показывает, что порошок имеет области с низкой адсорбционной способностью, отсутствующие у намыленных вольфрамовых пленок. Так как большие теплоты адсорбции указывают на более чистые поверхности и более высокие теплоты адсорбции при значительных заполнениях поверхностей были получены как Робертсом, так и автором настоящей статьи, представляется весьма важным исследовать подробнее фактическое состояние поверхности порошкообразного вольфрама. [13]

Возможно, что начальный изгиб кривой теплоты адсорбции, полученной Биком с сотрудниками, обусловлен этой же причиной. Учитывая разброс точек, полученных Робертсом, сходство результатов измерений с проволокой и с напыленными вольфрамовыми пленками оказывается вполне явным. Объяснить расхождение данных Франкенбурга с двумя другими рядами данных более трудно. Хотя опыты Франкенбурга и были проведены с максимальными мерами предосторожности, все же возможно, что он оказался не в состоянии полностью удалить последние следы загрязнений с поверхности вольфрама. Возможно также, что в результате примененной Франкенбургом техники достижения равновесия при переходе от высших температур к низшим его изотермы в действительности представляют не изотермы адсорбции, а изотермы смешанной адсорбции и сорбции внутри структуры. [14]

Будар [265] объясняет необычное поведение водорода при его хемосорбции на вольфрамовом порошке в опытах Франкен-бурга подобным влиянием со стороны растворенных атомов водорода. В разделе IX, 1 мы видели, что начальная теплота хемосорбции водорода на этом порошке имеет такое же значение, как и при хемосорбции на вольфрамовых пленках и нитях ( рис. 27), но уменьшение теплоты хемосорбции с увеличением заполнения происходит на нем значительно быстрее. Весьма возможно, что тщательно восстановленные металлы, приготовленные на носителе, наилучшим образом обеспечивают получение чистых металлических поверхностей. Это объясняется тем, что мельчайшие кристаллические частицы металла при этих условиях не могут спекаться друг с другом. Поэтому они не обладают способностью захватывать примеси и, более того, образуясь при условиях, очень близких к идеальным, благодаря их малым размерам они могут состоять из; единичных кристаллов, ограненных одним типом главных кристаллографических плоскостей. Возможно, что наблюдаемое в этом случае уменьшение теплоты хемосорбции можно целиком объяснить уменьшением работы выхода и взаимной деполяризацией диполей. Как было установлено Шуи [266] ( раздел IX, 3), поверхность этого образца вела себя как однородная. После спекания этой пленки абсолютные значения теплот хемосорбции уменьшались [60] практически до уровня, соответствующего кривой Шуи и де Бура. [15]

Страницы: 1 2