Плазмохимия. Электр разрядының типтері. Плазмада химиялық активті бөлшектердің түзілуі. Электр разрядындағы реакциялар

Дисперсті материалдарды қабатта өңдеуге арналған плазмохимиялық агрегат

жүктеу/скачать 3,88 Mb.

бет	4/5
Дата	25.11.2023
өлшемі	3,88 Mb.
	#127368

1 2 3 4 5

Плазмохимиялық реакциялар

Дисперсті материалдарды қабатта өңдеуге арналған плазмохимиялық агрегат:
1- конустық корпус, 2 – конденсацияланған фазаны беру құрылғысы,
3 – ауыспалы патрубок, 4 – плазмотрон, 5 – сопло, 6 – сепаратор,
7 – бункер, 8 – сумен салқындату.

Плазмохимиялық реакциялар

Ерекшеліктері:

әрекеттесуші бөлшектердің Еорташа >> 0,1 эВ;
молекулалардың негізгі және қозған күйлерінің толығулары өлшемдес;
молекулалардың электрондар және иондармен (бір-бірімен) әрекеттесулері анықтаушы;
өнімдердің басым бөлігі қозған күйде болады;
серпімді соқтығысулар серпімсіз соқтығысулардан басым емес;
физикалық және химиялық процестердің сипаттамалық уақыттары шамалары бойынша жақын, сондықтан бір-біріне әсер етеді.

Нәтижесіндегі химиялық реакция тепе-теңдіктегі емес кинетикамен сипатталып қана қоймайды, бұл – көп арналы (әртүрлі жолмен жүретін) процесс, арналар әртүрлі уақытта, әртүрлі энергияда бірнеше түрде әрекеттеседі. Плазмада әрбір бөлшек үшін белгілі бір температураның мағынасы жоқ, сондықтан химиялық реакцияның аррениустік жылдамдық константасына бағынбайды.
Жалпы, химиялық кинетиканың физикалық кинетикадан айыру мүмкін еместігі екеуін де сипаттау үшін жалпы теңдеуді қажет етеді. Сондықтан плазмохимия үшін Паули теңдеуі танымал:
мұндағы Pi(t) - t уақыт мезетіндегі i-күйдің ықтималдығы; aik және aki – бірлік уақытта i-күйден k-күйге ауысу ықтималдығы және керісінше.
Бұл жүйенің әрбір жеке теңдеуі кейбір энергия i-күйіндегі реакцияға түсетін молекулалардың (атомдар, иондар, радикалдар) концентрациясының өзгеру жылдамдығын осы молекулалардың барлық ықтимал энергетикалық күйлердегі концентрациясымен, күйлердің арасындағы ауысуы ықтималдығымен, бөлшектердің соқтығысу жиілігімен және осы деңгейдің қозу жылдамдығымен байланыстырады.
Плазмада химиялық активті бөлшектердің түзілуі
Молекула немесе атомның қозуы (әрі тербелмелі, әрі электрондық) ауыр бөлшектермен, фотондармен және электрондармен соқтығысқанда жүзеге асады. Электрондар үшін бұл электрондар энергиясы мен молекула құрылысына байланысты. Тікелей қозу (негізгі күйден) немесе сатылы (каскадты) қозу (порциямен) болуы мүмкін. Электронның Екин мәні Еқозу мәнінен жоғары болу керек. Ең эффективтісі – резонансты қозу: энергияның электроннан молекулаға берілу ықтималдығының электрон энергиясына тәуелділігі қозу функциясы деп аталады және оның 1-2 максимумы болуы мүмкін.
Атомдар мен молекулалардың иондануы Екин мәні иондану потенциалынан жоғары электронмен соқтығысқанда жүзеге асады. Молекула немесе атомның иондану ықтималдығының электрон энергиясын тәуелділігі - иондану функциясы да максимум арқылы өтеді. Энергетикалық атомдар немесе молекулалармен соқтығысқанда да иондану жүзеге асуы мүмкін.
Электронға ынтықтығы жоғары молекулаға баяу электрон қосылғанда теріс иондар түзіледі, мысалы:
е- + Cl2  Cl + Cl-.

жүктеу/скачать 3,88 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5