- •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
Рентгено-флуоренсцентный анализ
Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) — один из современных спектроскопических методов исследования вещества с целью получения его элементного состава, т.е. его элементного анализа.
Метод РФА основан на сборе и последующем анализе спектра, полученного путём воздействия на исследуемый материал рентгеновским излучением.
При облучении атом переходит в возбуждённое состояние, сопровождающееся переходом электронов на более высокие квантовые уровни.
31
Рентгено-флуоресцентный спектрометр Quant`X - спектрометр высокого разрешения, позволяющий анализировать все элементы от Na до U на уровне концентраций от ppm до процентов.
Погрешность количественного анализа, как правило, не превышает 1%
Область решаемых задач:
1. Количественный элементный анализ
(от Na до U) в жидких, твердых, сыпучих пробах органических и неорганических веществ.
2.Химический анализ минерального сырья, продуктов обогащения и переработки руд.
3.Химический анализ нефти и нефтепродуктов на содержание серы, фосфора, хлора и хлоридов, а также тяжелых металлов.
4.Элементный химический анализ масел и присадок.
5.Определение состава катализаторов и катализаторных шламов.
6.Определение состава продуктов коррозии.
32
Рентгено-флуоренсцентный спектр композиционного оксида.
33
Релаксация возбужденных частиц в плазме
Релаксация возбужденных нейтральных частиц в низкотемпературной плазме в основном происходит:
•путем излучения электромагнитного излучения (спектроскопия)
•путем релаксации внутренней избыточной энергии при столкновениях.
34
Диссоциация колебательно-возбужденных молекул. Механизм Тринора.
Зависимость эффективности диссоциации СO2 от удельного энерговклада |
|
|
разряда: |
35 |
|
1 - эксперименты с СВЧ - разрядом; 2 - ВЧЕ - разрядом, 3 - ВЧН - разрядом. |
||
|
Время существования избыточной внутренней энергии
1. |
Поступательное движение |
Z1-0 = 4 |
|
В газе при норм. условиях |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
2. |
Вращательное движение |
Z = 4 |
|
109 |
столкновений в секунду |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
3. Колебания атомов в молекуле |
|
|
|
|
|
|
|||||
газ |
Zэф |
газ |
Zэф |
газ |
Zэф |
газ |
Zэф |
||||
O |
2 |
2 107 |
CH |
16000 |
SO |
2 |
3500 |
CF |
Cl |
620 |
|
|
107 |
4 |
6600 |
|
2080 |
2 |
|
420 |
|||
N2 |
N2O |
CF4 |
J2 |
||||||||
CO2 |
55000 |
Br2 |
6000 |
CHF2 |
1880 |
CH2Cl2 |
360 |
||||
35000 |
6000 |
1080 |
260 |
||||||||
Cl2 |
CS2 |
CHCl3 |
CCl2F2 |
||||||||
2700 |
6000 |
900 |
140 |
||||||||
CO |
COS |
C2H4 |
CH2F2 |
||||||||
|
|
|
|
||||||||
Ev1 |
|
|
E |
|
|
|
|
|
v2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36
