- •ЛЕКЦИЯ 5. Элементарные процессы второго рода в плазме.
- •В плазмохимии используется
- •Элементарные процессы в плазме.
- •НЕУПРУГИЕ СТОЛКНОВЕНИЯ ВТОРОГО РОДА
- •Рекомбинация — процесс, обратный ионизации. Состоит в захвате ионом свободного электрона. Рекомбинация приводит
- •РЕКОМБИНАЦИЯ ионов и электронов в плазме - элементарный акт присоединения электрона к иону,
- •Фоторекомбинация иона при столкновении с электроном происходит с излучением кванта света:
- •Зависимость сечения ударно-радиационной рекомбинации в водороде от энергии электрона.
- •Диэлектронная рекомбинация протекает через образование
- •Диссоциативная рекомбинация электрона и молекулярного иона
- •Тройная электрон-ионная рекомбинация происходит по схеме
- •Элементарные процессы в разреженной плазме. формула Эльверта.
- •Корональное равновесие
- •Релаксация возбужденных частиц в плазме
- •СПЕКТРОСКОПИЯ
- •Энергии переходов между уровнями внутренних оболочек электронов соответствуют вакуумной ультрафиолетовой и рентгеновской областям
- •Метод ИК-спектрометрии включает получение и исследование спектров поглощения, пропускания и отражения молекул в
- •Вещество CH4
- •Absorbance
- •Блок-схема плазмохимического реактора
- •Спектр поглощения при разном содержании ацетилена в метане. 0, 2- 2%, 3- 4%,
- •ИК-спектрометрия порошков
- •ИК-спектры поглощения образцов из (TiO2)x(SiO2)1-x (1), SiO2 (2) и TiO2 (3).
- •Атомно-эмиссионная спектроскопия (спектрометрия), АЭС
- •Процесс атомно-эмиссионного спектрального анализа состоит из следующих основных звеньев:
- •Атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой iCAP6300 Duo (Научно-аналитический центр ТПУ)
- •Все методы атомно-эмиссионной спектроскопии являются относительными, т.е. требуют градуировки с использованием подходящих стандартов.
- •Рентгено-флуоренсцентный анализ
- •Рентгено-флуоресцентный спектрометр Quant`X - спектрометр высокого разрешения, позволяющий анализировать все элементы от Na
- •Рентгено-флуоренсцентный спектр композиционного оксида.
- •Релаксация возбужденных частиц в плазме
- •Диссоциация колебательно-возбужденных молекул. Механизм Тринора.
- •Время существования избыточной внутренней энергии
Блок-схема плазмохимического реактора
21
Спектр поглощения при разном содержании ацетилена в метане. 0, 2- 2%, 3- 4%, 4 - 6%.
Обзорный ИК-спектр поглощения метана (1) и смеси 100 мл метана + 4 мл ацетилена (2).
Зависимость амплитуды пика поглощения ацетилена (730 см-1) от процентного содержания ацетилена в метане.
0,4
0,2
Разность спектров ИК-поглощения - без облучения и после 200 импульсов
1100 |
1000 |
900 |
800 |
700 |
600 |
Wavenumbers(cm-1)
Зависимость амплитуды пика поглощения C2H2 (730 см-1) и C2H4 (950 см-1)
от числа импульсов.
ИК-спектрометрия порошков
ИК-спектр отражения синтезированного нанодисперсного диоксида титана (1)
и
эталонные спектры отражения TiO2
с кристаллической структурой анатаз (2) и рутил (3).
24
ИК-спектры поглощения образцов из (TiO2)x(SiO2)1-x (1), SiO2 (2) и TiO2 (3).
25
Атомно-эмиссионная спектроскопия (спектрометрия), АЭС
или атомно-эмиссионный спектральный анализ — совокупность методов элементного анализа, основанных на изучении спектров испускания свободных атомов и ионов в газовой фазе
Спектр излучения железа.
Спектр излучения водорода.
АЭС — способ определения элементного состава вещества по оптическим линейчатым спектрам излучения атомов и ионов анализируемой пробы, возбуждаемым в источниках света.
26
Процесс атомно-эмиссионного спектрального анализа состоит из следующих основных звеньев:
1.Пробоподготовка (подготовка образца)
2.Испарение анализируемой пробы (если она не газообразная);
3.Диссоциация — атомизация её молекул;
4.Возбуждение излучения атомов и ионов элементов пробы;
5.Разложение возбужденного излучения в спектр;
6.Регистрация спектра;
7.Идентификация спектральных линий — с целью установления элементного состава пробы (качественный анализ);
8.Измерение интенсивности аналитических линий элементов пробы, подлежащих количественному определению;
9.Нахождение количественного содержания элементов с помощью установленных предварительно градуировочных зависимостей
27
0.5 SF6 + 0.4 H2 + 0.1O2
28
Атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой iCAP6300 Duo (Научно-аналитический центр ТПУ)
Типичные пределы обнаружения элементов мкг/л:
Элемент |
Al |
Be |
Fe |
S |
Pb |
P |
Zn |
Pt |
Au |
Hg |
ПО мкг/л |
0.01 |
0.007 |
0.15 |
1.4 |
0.1 |
0.54 |
0.05 |
0.01 |
0.015 |
0.01 |
29
Все методы атомно-эмиссионной спектроскопии являются относительными, т.е. требуют градуировки с использованием подходящих стандартов. Диапазон линейности градуировочной зависимости составляет несколько порядков величин концентрации, градуировка очень проста.
30
