第6章气体在固体中的溶解与扩散.pdf

气体在固体中的溶解和扩散 气体在固体中的溶解和扩散 气体分子的溶解与渗透 �气体分子的溶解与渗透 气气体体分分子子的的溶溶解解与与渗渗透透 溶 解 由两种或两种以上物质所组成的均匀体系叫做 溶体 。溶体中含量较多的成分称 � 溶 解 由两种或两种以上物质所组成的均匀体系叫做 溶体 。溶体中含量较多的成分称 溶溶 解解 由由两两种种或或两两种种以以上上物物质质所所组组成成的的均均匀匀体体系系叫叫做做 溶溶体体 。。溶溶体体中中含含量量较较多多的的成成分分称称 “ ” “ ” ““ ”” 为 溶剂 ，其余称为 溶质 。溶剂可以是液体，也可以是气体、固体；溶质可以是固体，也可以 为 溶剂 ，其余称为 溶质 。溶剂可以是液体，也可以是气体、固体；溶质可以是固体，也可以 为为 溶溶剂剂 ，，其其余余称称为为 溶溶质质 。。溶溶剂剂可可以以是是液液体体，，也也可可以以是是气气体体、、固固体体；；溶溶质质可可以以是是固固体体，，也也可可以以 “ ” “ ” “ ” “ ” ““ ”” ““ ”” 是气体、液体。 是气体、液体。 是是气气体体、、液液体体。。 渗 透和渗透率 � 渗 透和渗透率由于在真空容器器壁两侧的气体总是存在压力差，即使固体壁面材料上存 渗渗 透透和和渗渗透透率率由于在真空容器器壁两侧的气体总是存在压力差，即使固体壁面材料上存 由由于于在在真真空空容容器器器器壁壁两两侧侧的的气气体体总总是是存存在在压压力力差差，，即即使使固固体体壁壁面面材材料料上上存存 在的微孔小到足以阻止正常气体通过，但任何固体材料总是或多或少地渗透一些气体。气体从密 在的微孔小到足以阻止正常气体通过，但任何固体材料总是或多或少地渗透一些气体。气体从密 在在的的微微孔孔小小到到足足以以阻阻止止正正常常气气体体通通过过，，但但任任何何固固体体材材料料总总是是或或多多或或少少地地渗渗透透一一些些气气体体。。气气体体从从密密 度大的一侧向密度小的一侧渗入、扩散、通过、和逸出固体阻挡层的过程成为渗透。这种情况下 度大的一侧向密度小的一侧渗入、扩散、通过、和逸出固体阻挡层的过程成为渗透。这种情况下 度度大大的的一一侧侧向向密密度度小小的的一一侧侧渗渗入入、、扩扩散散、、通通过过、、和和逸逸出出固固体体阻阻挡挡层层的的过过程程成成为为渗渗透透。。这这种种情情况况下下 气体的稳态流率称为渗透率。 气体的稳态流率称为渗透率。 气气体体的的稳稳态态流流率率称称为为渗渗透透率率。。 气体溶质溶解于固体溶剂中的情况 � 气体溶质溶解于固体溶剂中的情况从微观的角度来看，气体溶解于固体的过程可分 气气体体溶溶质质溶溶解解于于固固体体溶溶剂剂中中的的情情况况从微观的角度来看，气体溶解于固体的过程可分 从从微微观观的的角角度度来来看看，，气气体体溶溶解解于于固固体体的的过过程程可可分分 为五个步骤： 为五个步骤： 为为五五个个步步骤骤：： ①吸附 在高压侧，气体分子吸附在固体表面上； ①吸附 在高压侧，气体分子吸附在固体表面上； ①①吸吸附附 在在高高压压侧侧，，气气体体分分子子吸吸附附在在固固体体表表面面上上；； ②离解 ②离解 吸附的气体分子有时在固体表面上离解为原子态； ②②离离解解 吸附的气体分子有时在固体表面上离解为原子态； 吸吸附附的的气