Азот
<<  Заполнение извещения на получение посылки Проблемы получения энергоносителей из биомассы  >>
Физико-химические методы получения вакуума
Физико-химические методы получения вакуума
Принцип хемосорбционной откачки
Принцип хемосорбционной откачки
К газопоглотителям, предназначенным для получения низких давлений,
К газопоглотителям, предназначенным для получения низких давлений,
Инертные газы при нормальной температуре в отличие от химически
Инертные газы при нормальной температуре в отличие от химически
Принцип ионно-сорбционной откачки
Принцип ионно-сорбционной откачки
Магниторазрядный насос
Магниторазрядный насос
Механизмы откачки газов магниторазрядным насосом
Механизмы откачки газов магниторазрядным насосом
8
8
Методы измерения вакуума
Методы измерения вакуума
Приборы для измерения давления газа ниже атмосферного называются
Приборы для измерения давления газа ниже атмосферного называются
По принципу действия вакуумметры можно свести в следующие классы:
По принципу действия вакуумметры можно свести в следующие классы:
компрессионные вакуумметры -разновидность жидкостных манометров, в
компрессионные вакуумметры -разновидность жидкостных манометров, в
Тепловые преобразователи
Тепловые преобразователи
Вакуумные датчики Пирани
Вакуумные датчики Пирани
Электронные ионизационные преобразователи
Электронные ионизационные преобразователи
Вакуумметр абсолютного давления серии SmartlineTM
Вакуумметр абсолютного давления серии SmartlineTM
Магнитные электроразрядные преобразователи
Магнитные электроразрядные преобразователи
Магнитные электроразрядные вакуумметры MP7ER и MP7FR Двойные
Магнитные электроразрядные вакуумметры MP7ER и MP7FR Двойные

Презентация на тему: «Титан по химии 11 класс». Автор: Alencha. Файл: «Титан по химии 11 класс.ppt». Размер zip-архива: 619 КБ.

Титан по химии 11 класс

содержание презентации «Титан по химии 11 класс.ppt»
СлайдТекст
1 Физико-химические методы получения вакуума

Физико-химические методы получения вакуума

Электрофизические средства откачки

Электрофизические насосы всех типов являются накопительными, то есть откачиваемые газы поглощаются в насосе в виде хемосорбционных слоев, химических соединений и «замурованных» атомов.

Основной механизм связывания химически активных газов – хемосорбция. Химически активная поверхность, поглощающая газы, может быть организована формированием пористой структуры с высокоразвитой поверхностью, однократным или периодическим нанесением пленки поглощающего металла, непрерывным возобновлением поверхности (испарительный насос).

1

2 Принцип хемосорбционной откачки

Принцип хемосорбционной откачки

Поглощение активных газов поверхностью металлов называется хемосорбционной откачкой. Показателем активности газа является теплота адсорбции на данном металле.

Скорость хемосорбции твердым металлом для единичной площади равна:

Скорость откачки испарительного насоса площадью F будет:

Схема испарительного насоса: 1–фланец, 2- конденсирующие экраны, 3- защитный экран, 4- корпус, 5- испаритель

2

3 К газопоглотителям, предназначенным для получения низких давлений,

К газопоглотителям, предназначенным для получения низких давлений,

предъявляют следующие требования: универсальность хемосорбционных свойств по отношению к максимальному числу газов; максимальная поглотительная способность, то есть объем газов, удерживаемых поглотителем; малое давление пара газопоглотителя и давление диссоциации продуктов реакции; устойчивость материала поглотителя на воздухе после прогрева в вакууме и высокая химическая активность; легкое обезгаживание, то есть поглотитель должен содержать небольшое количество газов, легко выделяемых при обезгаживании в вакууме. В испарительных насосах геттер (газопоглотитель) должен обладать высоким давлением пара при температуре испарения и низким давлением пара при температуре конденсации. Наиболее универсальным геттером является титан (Ti). Может использоваться цирконий (Zr), тантал (Ta), молибден (Mo), вольфрам (W).

3

4 Инертные газы при нормальной температуре в отличие от химически

Инертные газы при нормальной температуре в отличие от химически

активных газов внедряются в поверхность твердого тела только в ионизированном состоянии при определенной энергии ионов. При взаимодействии нейтральных атомов испаряемого материала и ускоренных ионов откачиваемых газов с поверхностью сорбента различают следующие основные процессы поглощения: сорбция, ионная откачка и «замуровывание» ионов. Сорбция – поглощение молекул газа в результате образования слабой физической или сильной химической связи и твердых растворов. Физически сорбируются только молекулы инертных газов. При откачке активных газов преобладает механизм образования химических соединений (оксидов, нитридов, гидридов). Ионная откачка – поглощение ионизированных молекул газа в результате внедрения ускоренных электрическим полем ионов в материал геттера с последующей диффузией. Ионы химически активных газов могут образовывать химические соединения, а ионы инертных газов удерживаются в кристаллической решетке физическими связями. «Замуровывание» атомов играет существенную роль при откачке инертных газов, хотя и не влияет на общую быстроту откачки насоса.

4

5 Принцип ионно-сорбционной откачки

Принцип ионно-сорбционной откачки

При ионно-сорбционной откачке используют два способа поглощения газа: - внедрение ионов в объем твердого тела под действием электрического поля; - химическое взаимодействие откачиваемых газов с тонкими пленками активных металлов.

Схема ионно-сорбционного насоса с горячим катодом: 1— термокатод; 2 — анод (сетка); 3 — корпус насоса; 4 — охлаждение; 5 — проволока; 6 — катушка с титановой проволокой

5

6 Магниторазрядный насос

Магниторазрядный насос

Схема магниторазрядного насоса: 1 - катоды; 2 — анод; 3 — постоянный магнит: 4— балластное сопротивление. Стрелкой показано направление магнитного поля

6

7 Механизмы откачки газов магниторазрядным насосом

Механизмы откачки газов магниторазрядным насосом

Механизм откачки активных газов: 1-катоды; 2- анод; 3-ион газа; 4 – выбитый атом титана; 5- сорбированная молекула газа

Механизм откачки инертных газов: 1-ион газа; 2 – выбитый атом титана

7

8 8

8

9 Методы измерения вакуума

Методы измерения вакуума

Понятие «давление газа» для вакуумной техники утратило свой физический смысл, так как почти нет таких технологических процессов в вакууме, которые определялись бы давлением газа, как усилие на единицу поверхности. Так уже при давлении в сосуде 10-1 Па сила, с которой молекулы воздействуют на 1 см2 стенки сосуда, пренебрежимо мала. Наиболее важной характеристикой газовой среды в вакуумной технике является плотность или молекулярная концентрация газа. Эта величина определяет теплоперенос, сорбционно-десорбционные процессы, воздействие газа на элементы электронных приборов и другие явления. Однако традиционно состояние газа оценивается давлением. Между давлением газа p и молекулярной концентрацией п существует связь:

9

10 Приборы для измерения давления газа ниже атмосферного называются

Приборы для измерения давления газа ниже атмосферного называются

вакуумметрами. В условиях высокого вакуума показания практически всех приборов, применяемых для измерения давлений ниже 10-3 Па, пропорциональны не давлению, а концентрации молекул газа.

По методу измерения вакуумметры могут быть разделены на абсолютные и относительные. Абсолютные вакуумметры измеряют непосредственно давление газа, т.е. силу, действующую на единицу поверхности измерительного элемента. Показания абсолютных приборов не зависят от рода газа. К вакуумметрам прямого действия относятся жидкостные, компрессионные и деформационные. Эти приборы перекрывают диапазон от 105 до 10 -2 Па. Относительные вакуумметры измеряют не само давление, а используют зависимость параметров некоторых физических процессов, протекающих в вакууме, от давления. Они нуждаются в градуировке. Вакуумметры измеряют общее давление газов, присутствующих в вакуумной системе.

10

11 По принципу действия вакуумметры можно свести в следующие классы:

По принципу действия вакуумметры можно свести в следующие классы:

жидкостные вакуумметры. Измеряют разность давлений на поверхность жидкости в U-образной трубке. Диапазон измеряемых давлений 10 5-10 Па. В настоящее время жидкостные вакуумметры практически не используются.

где pa – атмосферное давление, Па; pж – плотность рабочей жидкости, кг/м3; g – ускорение свободного падения, м/с2; h – разность уровней жидкости, м.

11

12 компрессионные вакуумметры -разновидность жидкостных манометров, в

компрессионные вакуумметры -разновидность жидкостных манометров, в

которых, с целью увеличения измеряемого диапазона, рабочей жидкостью вакуумметра предварительно создается сжатие газа. Несмотря на то, что приборы неудобны в повседневной работе, они иногда находят своё применение как образцовые (калибровочные) вакуумметры. Диапазон измеряемых давлений – 10 3-10-2 Па. деформационные вакуумметры, в которых измеряемое давление определяется по деформации упругого чувствительного элемента Диапазон измеряемых давлений – 10 5-10-2 Па.

12

13 Тепловые преобразователи

Тепловые преобразователи

Принцип действия тепловых преобразователей основан на зависимости теплопередачи через разреженный газ от давления.

Схема термопарного вакуумметра

Данный вид вакуумметров позволяет измерять давления 102... 10 -1 Па.

Измерительное уравнение теплового преобразователя можно записать так:

где KТ - коэффициент теплопроводности, ТН и Тб – температуры нити и баллона, Iн — ток, проходящий через нить; R — сопротивление нити; EИ, ЕМ- потери теплоты за счет излучения нити и теплопроводности материала нити.

13

14 Вакуумные датчики Пирани

Вакуумные датчики Пирани

Вакуумные датчики Пирани измеряют давление в диапазоне от атмосферного до 10-2 Па. Они работают по принципу передачи тепла от катода, который нагревается проходящим через него электрическим током, к окружающему газу.

14

15 Электронные ионизационные преобразователи

Электронные ионизационные преобразователи

Принцип действия электронных преобразователей основан на ионизации газа электронами и измерении ионного тока, по величине которого судят о давлении.

Ионизационный преобразователь измеряет в диапазоне давлений от 1 Па до 5*10 - 6 Па.

Измерительное уравнение ионизационного преобразователя можно записать так:

где К – чувствительность вакуумметра; Ii – ионный ток; Ie – электронный ток.

15

16 Вакуумметр абсолютного давления серии SmartlineTM

Вакуумметр абсолютного давления серии SmartlineTM

Вакуумметр предназначен для измерения давления до 5x10-7 Па. Широкодиапазонный вакуумметр VSM72MV, включающий в себя два датчика (низковакуумный датчик Пирани и высоковакуумный датчик с холодным катодом) обеспечивает удобное, точное и стабильное измерение вакуума в диапазоне от атмосферы до сверхглубокого вакуума.

16

17 Магнитные электроразрядные преобразователи

Магнитные электроразрядные преобразователи

Схема магниторазрядного вакуумметра: 1- катоды; 2 – полый анод ( в виде петли, рамки, цилиндра).

Данный вид вакуумметров позволяет измерять давления до 10-11 Па.

Измерительное уравнение можно записать так:

где К – чувствительность вакуумметра; Ii – ионный ток; Ie – электронный ток.

17

18 Магнитные электроразрядные вакуумметры MP7ER и MP7FR Двойные

Магнитные электроразрядные вакуумметры MP7ER и MP7FR Двойные

инверсно-магнетронные активные датчики с холодным катодом позволяют измерять широкий диапазон вакуума. Датчик 7Е позволяет делать измерения в высоком вакууме 1 – 10-6 Па, а датчик 7F в сверхвысоком вакууме – 1 – 10-9 Па.

18

«Титан по химии 11 класс»
http://900igr.net/prezentacija/khimija/titan-po-khimii-11-klass-261752.html
cсылка на страницу
Урок

Химия

65 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по химии > Азот > Титан по химии 11 класс