Difuze plynů v pevných látkách plyn difunduje v pevné látce z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací difuzní proud I1 = -Dgrad nr = -D dnr dx D = D0exp - Had RTs Had - aktivační teplo difuze, Ts - teplota pevné látky He v taveném křemenu Ts 300-500 K 600-1300 K Had [kJmol-1] 13.1 15.5 D0 [cm2s-1] 3.10-4 7.10-4 Plyn sklo obsah sklotvorných složek [%] Had [kJmol-1] He křemen 100 12.7-13.4 vycor 99 11.7-14.1 pyrex 94 14.5-16.4 duran 92 15 H2 křemen 100 21.1-28.1 duran 92 32 N2 křemen 100 51.6 - 70.3 O2 křemen 100 70.3 Pronikání plynů stěnou Proud plynu přes stěnu závisí na koef. difuze, koef. rozpustnosti a tlacích na obou stranách stěny. I1 = -Dgrad nr = -D dnr dx plocha 1 cm2, tloušťka L, tlaky P1, P2; P2 > P1 I1dx = -Ddnr I1 L 0 dx = I1L = -D nr1 nr2 dnr = D(nr2 - nr1) I1 = Dr Pu 2 - Pu 1 L Koeficient pronikání plynu Pp = rD Pp = Pp0exp - Hapr RTs ; Pp0 = r0D0 Hapr - aktivační energie pronikání plynu I1 = Dr Pu 2 - Pu 1 L I1 . = PpPu a ; L = 1cm; P2 P1 Koeficient pronikání Pp [10-8 cm3cm cm2s101kPa ] materiál N2 O2 H2 CO2 He přírodní kaučuk 6 18 38 100 20 methylkaučuk 0.4 2 13 6 11 butylkaučuk 0.25 1 6 4 5 neopren G 25 3 10 20 4 buna-S 5 13 30 95 18 teflon 0.002 0.007 0.05 polymetakrylát 2 18 5 Uvolňování plynu a z povrchu a tok plynu na povrch u velmi tlusté stěny I10 = -D nr x x=0 druhý Fickův zákon nr = - x -D nr x I1 = nr0 D Množství plynu uvolněné z jednotky povrchu za dobu Q1 = 0 I1 d = 2nr0 D Proudění plynu ve stěnách konečné tloušťky tloušťka stěny L, předem zcela zbavená plynů, P2 P1 Q1 = 0 I1d nr2D L ( - 0) 0 = L2 6D pro 0 Q1 = I1 = nr2D L = Dr L Pu 2 Pronikání He sklem Objem V = 1 l, povrch A = 500 cm2, tloušťka stěny L = 1 mm, teplota T = 293 K, vyčerpáme na tlak 10-10 Pa. Parciální tlak He ve vzduchu je PHe0.5 Pa I = I1A = Pp PHe L A I = Q = PV P = I V P = 10-10 + 6.10-10 0 = L2 6D . = 9 h Desorpční proud z různých povrchů Důležitá je teplotní a vakuová historie látek vakuové aparatury. Uvádí se I1des a směrnice 1 pro různé časy např. pro 1 = 1 h a 4 = 4 h