Difúze plynů v pevných látkách
plyn difunduje v pevne látce z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací difuzníí proud
I\ = —Dgrad nr = —D—^-
dx
D = Do exp
Had - aktivacní teplo difuze, Ts - teplota pevne latky
F6450        1 / 19
He v taveném křemenu
	300-500 K	600-1300 K
Had [kJmol-1] D0 [cm2s-1 ]	13.1 3.10-4	15.5 7.10-4
Plyn	sklo	obsah sklotvořnych složek [%]	Had [kJmol-1]
He	křemen	100	12.7-13.4
	vycoř	99	11.7-14.1
	pyřex	94	14.5-16.4
	duřan	92	15
H2	křemen	100	21.1-28.1
	duřan	92	32
N2	křemen	100	51.6 - 70.3
O2	křemen	100	70.3
F6450 2/19
F6450        3 / 19
Pronikání plynů stěnou
Proud plynu pres stenu závisí na koef. difuze, koef. rozpustnosti a tlacích na obou stranách steny.
I1 = —Dgrad nr = -D^^-
dx
plocha 1 cm2, tloust'ka L, tlaky P1,P2; P2 > P\
I\ dx = —Ddnr I1 /   dx = IiL = —D       dnr = D(nr2 — nri)
J0 Jnr2
T3U T3U
Ii = DrP2 Pl
L
F6450 4/19
Koeficient pronikáni plynu
Pp = rD
Pp = Ppoexp
; Ppo = ro Do
Hapr - aktivační energie pronikání plynu
DM T3U
h = PpP^;  L = lcm; P2 > Pi
F6450 5/19
Koeficient pronikání Pp [lO-8 ^OTkPa]
material	N2	O2	H2	CO2	He
prírodní kauCuk	6	lS	SS	lOO	2O
methylkauCuk	O.4	2	lS	6	ll
butylkauCuk	O.25	l	6	4	5
neopren G	25	S	lO	2O	4
buna-S	5	lS	SO	95	lS
teflon	O.OO2	O.OO7		O.O5	
polymetakrylat	2		lS		5
F6450 7/19
Uvolňováni plynu a z povrchu a tok plynu na povrch u
velmi tlusté steny
OX , x=0
/ Onr\ druhý Fickův zákon
)
1\T = nroi
" ttt
Množství plynu uvolněné z jednotky povrchu za dobu t
hdt
Qi = j I\tdT = 2nro\j~-^
F6450 8/19
Proudění plynu ve stěnách konečné tloušťky
tloušťka steny L, předem zcela zbavená plynů, P2 » P1
L2
přO T > To
Ql =   /   IldT ř« nr2D(T - To)
Jo L
T0 = 6D
F6450 9/19
□       &l -
F6450
ÍO j 19
Pronikáni He sklem
p
cm^NTPhm cm^VloíkPa
O      20     40     60     60 100%
obsah SiOt+ flao,+ /£05
Obr. 3.24. Závislost aktivační energie difúze Had a pronikání helia sklem s různým obsahem sklotvorných složek (Si02 + B203 + P2Os) při teplotě 373 K (podle Nortona, 1953; Eschbacha, 1960 a dalších). Čísla u křivek odpovídají číslům skel v tab. 3.16
0
F6450        11 / 19
F6450        12 j 19
Objem V = 1 l, povrch A = 500 cm2, tloust'ka steny L = 1 mm, teplota T = 293 K, vycerpáme na tlak 10-10 Pa. Parcialní tlak He ve vzduchu je Pne = 0.5 Pa
I = IiA = Pp Pne A I = Q = PZ.
T T
P = IT
P = 10-10 + 6.10-10t
L2 .
T0 = 6D = 9 h
o
□   &i -
F6450
13 / 19
Desorpční proud z různých povrchů
Důležitá je teplotní a vakuová historie látek vakuové aparatury. Uvádí se I\des a smernice a.\ pro růžne Časy napr. pro r\ = 1 h a t4 = 4 h
15 / 19
F6450
Intenzita desorpce /, dĽ5 (10~5 Pa 1 s"1 cm"2) za 1 h a za 4 h od počátku čerpaní a koeficienty a, a «4 některých látek při T % 300 (Orientační hodnoty, podle Daytona a kol., 1959)
Látka	Doba od počátku čerpáni			
	^1 des(l)	lh	4h li des(4)	a4
elastomery				
přírodní kaučuk -	12	0,5	6	0,5
bílá a červená guma				
butylkaučuk	20	0,7	6	0,6
neoprén	30-300	0,4-0,5	15-180	0,4-0,5
odplyněný neoprén	120	0,5		
perbunan	5-90	0,65	2-40	0,6-1,1
plastické látky				
teflon	5	0,7	1,5	1
odplyněný teflon	0,1	2		
araldit	5-80	0,3-1,3	1-20	0,5-1,3
epoxidová pryskyřice				
odplyněná	0,2	1,5		
obsahující vodu	100	0,6		
polyethylen	2,5	0,5	1,2	
polyuretan	5	0,5	2,5	0,5
polychlorvinyl				
odplyněný	0,1	3		
o
F6450
16 / 19
/       10      100     1000 r (min)
Obr. 3.28. Intenzita desorpce /, des
z povrchu clastomerů při teplotě 298 K jako
funkce času (podle Hellera, 1958)
/ - syntetická guma (ploché těsnění V,
kruhové 1"); 2 - perbunan; 3 - araldit,
polyuretan; 4 - teflon; 5 - hostaflon
F6450
19 / 19