ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция и абсорбция газов из "Основы вакуумной техники" Изучение процессов поглощения газов твердыми телами привело к выводу, что следует различать два вида поглощения адсорбцию, т. е. поглощение газа путем удерживания его поверхностью твердого тела, и а б с о р б -д и ю, т. е. поглощение газа вследствие проникновения его внз рь твердого тела. [c.150] Физическая адсорбция. Обратимся к рассмотрению физической адсорбции газа. Какие силы заставляют ударившуюся о поверхность твердого тела молекулу газа удерживаться на этой поверхности Вспомним, что атом любого вещества имеет положительные заряды (в ядре) и отрицательные заряды (в виде электронной оболочки атома). [c.150] На рис. 5-75 схематически показано, как можно представлять себе расположение поляризованных молекул газа вблизи поверхности твердого тела. Молекулы изображены в виде о валов с двумя знаками зарядов кружки с чередующимися знаками изображают находящиеся на поверхности твердого тела разноименные ионы кристаллической решетки заметим, что ио НЫ твердого тела могут быть и одно-им енными, например только положительными (у металлов). Поляризованные молекулы газа, удерживаемые поверхностными ионами твердого тела, и составляют адсорбированный слой газа. Таким образом, адсорбция газа твердым телом является следствием электрического притяжения приблизившихся на атомное расстояние молекул газа ионами тв ердого тела. [c.151] Наконец, необходимо разобрать, как происходит адсорбция в зависимости от давления газа, окружающего твердое тело. [c.152] При давлениях, превышающих р2, снова начинается возрастание количества адсорбированного газа с давлением, когда на первый молекулярный слой накладываются новые, и адсорбированный газ может образовать пленку, состоящую из большого количества молекулярных слоев. [c.152] Если для адсорбции газа пользоваться веществами типа -угля, силикагеля и т. п., обладающими огром1ным количеством очень узких пор, то и при низких давлениях может происходит многослойная адсорбция последней благоприятствуют проявляющиеся здесь капиллярные силы правда, и эта так называемая капиллярная адсорбция удается лишь при достаточно низких температурах твердого тела. [c.153] На рис. 5-76 нижняя кривая та кже выражает зависимость количества адсорбированного газа от давления, но уже при другой температуре Т , которая значительно выше Ту. [c.153] Мы видим, что при б олее высокой температуре адсорбция также возрастает с давлением, но количество адсор-бированн ото газа нри тО М же давлении значительно меньше. [c.153] В связи с необходимо Стью для химической адсорбции приведения молекул газа в более активное состояние в большинстве случаев для поглощения газа этим путем приходится повышать температуру твердого тела однако если твердое тело с химически адсорбированным газом подвергать нагреванию до температуры, более высокой, чем это требуется для устойчивости адсорбированного слоя, то газ М ожно снова согнать с поверхности или в прежнем виде, или в виде химического соединения с твердым телом. [c.153] Отметим, что часто трудно определить вид происходящей (химической или физической) адсорбции. [c.153] Абсорбция. Следует различать два еида абсорбции образование твердого раствора и химическую реакцию между твердым телО М и соприкасающимся с ним газом. [c.154] Твердый раствор получается путем проникновения газа внутрь кристаллической решетки твердого тела, при котором молекулы газа располагаются между ионами решетки. [c.154] Количество поглощаемого таким путем газа зависит от давления, причем, если молекулы газа при растворении не диссоциируют на атомы, то растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна давлееию если же молекулы газа при растворении претерпевают диссоциацию, то наблюдается пропорциональность растворимости квадратному корню из давления. [c.154] Количество таза, доглощаемого твердым телом путем образования твердого раствора, зависит также от температуры, но общей закономерности не существует растворимость одного и того же газа в зависимости от рода поглотителя и от начальной температуры может с повышееием температуры и уменьшаться и увеличиваться. [c.154] Абсорбция газа вследствие химической реакции между твердым телом и окружающим его газом приводит к образованию нового химического соединения в твердом виде. [c.154] Количество поглощаемого таким путем газа зависит от его давления и температуры твердого тела, причем реакция и, Следовательно, поглощение газа химическим путем заканчиваются, когда наступает равновесие между количеством газа, вступающим в реакцию, и количеством газа, выделяющимся обратно вследствие диссоциации того химического соединения, которое дает газ с твердым телом остаточное равновеоное давление газа называется давлением диссоциации. [c.154] Химическое соединение газа с твердым телом, образующееся в результате абсорбции, входит в состав последнего, или растворяясь в нем, или в виде слоя преимущественно на поверхности твердого тела. [c.154] Вернуться к основной статье