Упругость - пар - ртуть
Cтраница 2
Особую предосторожность необходимо соблюдать при эксплуатации ртутно-диффузионных насосов. Пары ртути не обладают запахом и цветом, но очень токсичны. Вследствие небольшой упругости паров ртути при комнатной температуре отравление человека происходит по мере накопления ртути в организме. Хроническое отравление развивается постепенно, в результате длительного воздействия малых количеств ртути, и характеризуются стойкостью признаков отравления. [16]
Целый ряд преимуществ выгодно отличает дифениль-ную смесь от других высокотемпературных теплоносителей. Ее удельный вес и теплоемкость значительно выше, чем у дымовых газов; температура плавления гораздо ниже, чем у солевых смесей и легкоплавких металлов; термическая стойкость намного выше, чем у минеральных масел, применяемых для обогрева. Упругость пара дифенильной смеси лишь немного превышает упругость паров ртути, но зато эта смесь, в отличие от ртути, не ядовита и в жидком виде имеет значительно меньший удельный вес. [17]
Внешние электроды подводились к центральной части трубки на расстоянии 10 мм друг от друга. Давление паров ртути в трубке поддерживалось равным упругости паров ртути при комнатной температуре за счет равновесия с нижним холодным концом трубки, далеко отстоящим от зоны разряда. Внутренний диаметр капилляра, равный 2 6 мм, являлся оптимальным, так как при большем диаметре капилляра увеличивается самопоглощение, а при меньшем - затрудняется зажигание разряда. [18]
Диффузия наблюдалась по изменению со временем сопротивления отдельных участков цилиндрического образца селена, погруженного одним концом в сосуд с очищенной ртутью. Опыты показали, что при 58 С сопротивление образца меняется в 30 раз быстрее, чем при 14 С, что численно соответствует изменению упругости паров ртути в этом интервале температур. Предполагая, что на границе селен-ртуть происходит испарение ртути и ее диффузия в селен происходит из газовой фазы, авторы считают, что скорость изменения сопротивления при переходе от одной температуры к другой вызывается в основном изменением упругости паров ртути, а не изменением скорости диффузии. [19]
Ртуть представляет собой жидкий металл с плотностью 13 6 г / см3 и температурой твердения - 39 С. Она активно образует амальгамы с цветными металлами и не реагирует с железом. Она однородна по составу, обладает хорошей термической стабильностью и мало растворяет газы. Упругость паров ртути при 20 С сравнительно высока ( 2 10 - 3 тор), однако с использованием ловушек предельный вакуум ртутных насосов лучше, чем у масляных. [20]
 |
Ловушки для удаления паров путем вымораживания. [21] |
Универсальным охлаждающим веществом, хорошо вымораживающим почти все пары, является жидкий воздух. Пары некоторых легких углеводородов, могущих содержаться в масле насоса, имеют при температуре кипения жидкого воздуха еще довольно значительную упругость. Поэтому их удаляют до наливания жидкого воздуха в сосуд Дьюара при работающих насосах и прогреве всей аппаратуры. В этом интервале упругость паров ртути равна примерно 1 73 - 10 - 27 мм ( экстраполировано), воды-ниже 7 - 10 - 7 мм, углекислого газа около 6 3 - Ю-6 мм. [22]
Для получения высокого вакуума часто применяют два последовательно соединенных диффузионных насоса, различающихся диаметром сопла. В диффузионном насосе, ближайшем к насосу низкого вакуума, пары рабочей жидкости проходят через широкое сопло с малой скоростью, в то время как во втором насосе пары проходят через узкое сопло с большой скоростью. До 1930 г. для образования откачивающего пучка пара использовалась исключительно ртуть. Ввиду того, что упругость пара ртути при комнатной температуре порядка 10 - 3 мм рт. ст., между насосом и откачиваемым сосудом приходится устанавливать ловушку, охлаждаемую жидким воздухом, что приводит к снижению скорости откачки. Другим серьезным недостатком парортутных насосов является ядовитость ртути. Переход от ртути к маслу в качестве рабочей жидкости следует рассматривать как крупное достижение в области вакуумной техники. Для диффузионных насосов используются так называемые апиезоновые масла, являющиеся продуктами перегонки в вакууме либо вазелинового масла, либо других сортов нефтяных масел. [23]
Нет возможности производить измерение давления тех веществ, упругость пара которых при температуре измерения меньше чем несколько мм рт. ст. Пары этих веществ в области давлений, где происходит компрессия, не подчиняются закону Бойля-Мариотта и поэтому не могут быть учтены при расчете показаний манометра. Присутствие этих паров в манометре вносит дополнительную погрешность в результаты измерения давлений газов, так как во время компрессии пары этих веществ конденсируются на стенках и поверхности ртути, вызывая изменение капиллярных сил. Для предотвращения проникновения паров из вакуумной системы в манометр служит охлаждаемая ловушка, которая, как уже было показано, является источником дополнительной погрешности в измерениях давления. Общее давление внутри манометра никогда не бывает ниже упругости паров ртути 1 - Ю 3 мм рт. ст. при комнатной температуре. Это не влияет на разницу уровней ртути в капиллярах манометра после компрессии, так как излишки ртути конденсируются в процессе компрессии. [24]
Амальгаму щелочных металлов ( из Hg-ванн) с концентрацией 0 1 - 0 2 % и температурой 80 - 90 С подают в электролизер из керамяческого материала, который служит анодом. Полый катод сделан из пористого никеля, железа нли нержавеющей стали, электролитом являются расплавленная эвтекти-ческа, смесь гидроокиси и галогенида при получении простого гидрида и смесь гидроокисей или галогенидов - в случае получения смешанного гидрида. Рядом с катодом или через его поры подается водород, реагирующий с выделяющимся при электролизе щелочным металлом с образованием гидрида; последний сразу же растворяется в электролите. Процесс протекает при температурах на 5 - 20 С выше точки плавления электролита, при которой упругость паров ртути еще достаточно мала, чтобы вызвать загрязнение продукта. Избыток водорода, подаваемого в электролизер, скопляется под крышей, образуя защитную атмосферу. Процесс длится до насыщения электролита гидридом. Последний выкристаллизовывается при охлаждении и отделяется фильтрацией. Хлорная ванна может работать на естественных рассолах без использования твердого NaCl; ртуть, выходящая из электролизера, отдает тепло для упаривания отработанного электролита до исходной концентрации. [25]
Так как способ этот дает возможность ( гл. AI) показывает, что частицы Си, Ag, Pb, Sb содержат, как Zn, Hg, Cd, no одному атому в частице. Здесь же следует упомянуть о том, что Рамзай ( 1889) для той же цели ( определения частичного веса металлов на основании их взаимного, рестворенкя) воспользовался изменением упругости паров ртути ( гл. [26]
Страницы: 1 2