Скорость - сублимация
Cтраница 1
Скорость сублимации также зависит от температуры и химической природы вещества. Молекулярные кристаллы, как бром или йод, испаряются легко, так как силы молекулярного притяжения, связывающие молекулы в кристаллической решетке, являются весьма слабыми. Легко испаряется лед, имеющий очень рыхлую кристаллическую решетку. Наоборот, плотно упакованные ионные, ковалентные или металлические кристаллы испаряются очень плохо. [1]
 |
Диаграмма состояния. [2] |
Скорость сублимации зависит от ряда факторов, лимитирующих кинетику процесса на различных его стадиях. [3]
Скорость сублимации также зависит от температуры и химической природы вещества. Молекулярные кристаллы, такие как бром или иод, испаряются легко, так как силы молекулярного притяжения, связывающие молекулы в кристаллической решетке, являются весьма слабыми. Легко испаряется лед, имеющий очень рыхлую кристаллическую решетку. Наоборот, плотно упакованные ионные, ковалентные или металлические кристаллы испаряются очень плохо. [4]
Скорость сублимации также зависит от температуры и химической природы вещества. Молекулярные кристаллы, как бром или йод, испаряются легко, так как силы молекулярного притяжения, связывающие молекулы в кристаллической решетке, являются весьма слабыми. Легко испаряется лед, имеющий очень рыхлую кристаллическую решетку. Наоборот, плотно упакованные ионные, ковалентные или металлические кристаллы испаряются очень плохо. [5]
Скорость сублимации легко поддается подсчету по измеренной убыли веса сублимирующего вещества с течением времени. [6]
Скорость сублимации веществ с низким коэффициентом испарения может изменяться в присутствия катализаторов или при другом дополнительном воздействии, понижающем энергию активации. [7]
Поэтому скорость сублимации превышает скорость отложения твердых примесей. [8]
Сравнение скоростей сублимации, полученных по эффузионному уравнению Кнудсена и уравнению Герца - Лэнгмюра для окиси бериллия [71], окиси свинца [71] и трехокиси вольфрама [72], свидетельствует, что значения скорости сублимации находятся в пределах экспериментальной ошибки их определения при условии, что коэффициент сублимации равен единице. [9]
Если определить скорость сублимации в присутствии неконденсирующихся газов по формуле ( 302), которая хорошо описывает процессы сублимации в условиях абсолютного вакуума по неконденсирующемуся газу, то расчетные данные не будут совпадать с экспериментальными. Несовпадение теории с экспериментом объясняется тем, что молекулы газа, присутствующие в объеме аппарата, оказывают влияние-на интенсивность процесса сублимации. В высоком вакууме по пару процесс движения испарившихся молекул обусловлен только тепловой энергией молекул. На границе поверхности сублимируемого вещества, находящегося внутри аппарата, не образуется слоя с более высокой плотностью, чем ъ любой другой точке объема. Молекулы газа внутри объема аппарата обладают большей энергией, чем молекулы пара на: поверхности сублимируемого льда. Кроме того, молекулы газа, попадая в поле действия полярных молекул, подвергаются поляризации. Молекулы газа с большой энергией способны с одной стороны разрушать кристаллические решетки на поверхности сублимируемого материала, ас другой - ассоциироваться со свободными молекулами пара, потерявшими связь с молекулами твердого вещества, и переходить, в ассоциированном состоянии в парообразную фазу. Здесь отрицательно активные молекулы газа выполняют роль транспортера - переносчика молекул пара с поверхности сублимируемого вещества в окружающую среду, подобно тому, как положительно активные молекулы при конденсации пара являются переносчиками молекул пара из объема к поверхности конденсации. Отрицательно активные молекулы как бы бомбардируют сублимируемое вещество. В местах падения этих молекул, где разрушаются кристаллические решетки, до предела ослабляются силы взаимодействия между молекулами. В результате этого создаются благоприятные условия для перехода молекул из твердого состояния в газообразное и для миграции молекул пара на сублимируемой поверхности. Этот переход совершается как отдельными и ассоциированными молекулами пара, так и комплексными частицами. Ядром комплексной частицы является отрицательно активная молекула, адсорбирующая на своей поверхности молекулы пара. [10]
Режим и скорость сублимации зависит как от температуры, степени разрежения системы, так и от лабильности сублимируемого продукта. [11]
Непосредственное измерение скорости сублимации при нагреве исследуемого материала в вакууме может быть осуществлено либо путем непрерывного определения массы образца, либо путем выполнения этой операции до и после опыта с целью определения убыли массы за известное время. [12]
Объяснение механизма возрастания скорости сублимации в присутствии неконденсирующегося газа коренится в механизме ассоциации молекул газа с молекулами сублимируемого вещества. При сублимации льда температура стенок аппарата более высокая, чем температура поверхности испаряющегося вещества. Молекулы неконденсирующегося газа отражаются от стенок сублимационного аппарата с дополнительно приобретенной энергией. Такие молекулы мы называем отрицательно активными; их энергия больше, чем энергия молекул пара на поверхности сублимационного льда. На поверхности льда они ассоциируются со свободными ( адсорбированными) молекулами пара и в виде комплексов покидают поверхность сублимируемого вещества, унося молекулы пара в объем аппарата. [13]
Факторы, влияющие на скорость сублимации, такие, как рельеф и чистота поверхности, изменение молекулярного состава при переходе в паровую фазу, приводят к отличию числа ударяющихся о поверхность частиц от числа конденсирующихся на ней при равновесии, т.е. имеется энергетический барьер для конденсации частиц на поверхности. Если энергия активации при сублимации не равна нулю, то значение коэффициента а не будет постоянным для вещества, так как микрорельеф и чистота поверхности могут быть различными для разных образцов вещества. [14]
Чтобы обеспечить запас по скорости сублимации, предельную величину А Г уменьшают введением г - отношения скорости сублимации к скорости конденсации. [15]
Страницы: 1 2 3 4