Geometrický a skutečný povrch
Table 4.6.
Ratio of physical (true) surface Ap, to geometric (apparent) surface Ag
Metal	Surface/shape	AvlAg	Reference
Pt	Bright foil Bright foil, acid cleaned, flame Platinized	2.2 " 1830	
Ni	Polished, new Polished, old Oxidized and reduced Rolled, new	9.7 46 5.8	► Dushman (1949)
Ag	Freshly etched dilute nitric acid Etched, after 20 hr. Finely sandpapered	16 .	
AI	Very thin foil Anodically oxidized (20 n)	900	
Cu	Plate (1 mm)	14	- Schram (1963)
Steel	-	16	
Stainless steel	Plate (1 mm)	8 ,	
Mo	Foil	173 _	
Ta W	Foil Foil	38 40	- Brennan and Graham (1965)
Ti	Foil	15	
= j
Sorbenty
• zeolity, molekulová síta - přírodní, umělé (až 1000 m2/g)
• mikroporézní sklo
• aktivní uhlí (400 - 1500 m2/g)
F6450        2 / 34
Zeolitové vývěvy
• zeolity, molekulová síta - přírodní, umělé (až 1000 m2/g)
• typické chlazení pomocí LN2
• Přírodní zeolit
CaNa2Ál2Si4Oi2.6H2O
F6450        3 / 34
Některé důležitější charakteristiky zeolitů a aktivních sorbentů
Průměr kanálků (nm)	0.38	0,4	0.5	0,7	0.9	1	1,8
Označení podle Lindeho	3,8A	4A	5	mikroporézní	10X	13X	mikroporézní
		(NaA)	(CaA)	sklo	(CaX)	(nAX)	sklo
Měrný sorpčni povrch		700 - 800		100 - 200	1 050		100 - 200
Zrnitost	granule o průměru 1,5						
	nebo 3 mm (0,7 kg l"1)						
Hustota (gem-3)	odplyněný 1,55,						
	vodou nasycený 2,0						
Porozita (obj.%)	45				51		
průměr kanálku udává max. průměr molekuly, která může přes mol. síto projít
0
6/34
F6450
Fig. 4.27 Water vapour sorption by molecular sieve 5A.
o
F6450        7 / 34
200       -100        o w
tec)
Obr. 4.105. Množství plynu (CO, O,, N, a Ar) adsorbovaného na zeolitu typu 4A při llaku 90 kPa v závislosti na teplotě (podk Hspeho, 1965 a Thomase a Masseye,
() F6450        8 / 34
(Po tg')
10'
								
								
								
	á					**		
								
								
								
				r				
								
70'*    fl?"2   70°    «? /O4
Obr. 4.106. Závislost množství plynu adsorbovaného na zeolitu typu 5A na pracovním tlaku /> (podle Turnéra a Feinleba, 1961): 293 K (čárkované),
78 K (pinč)
0
□       3        - =
F6450
9/34
(Po) 10°
10'f V*
10~3
opi   01    1     10 m
cm3(NTP)/q
Závislost rovnovážného tlaku na množství adsorbovaného plynu, zeolit
5A pri teploté 77 K
□     a      -      =     i -o^o
() F6450        10 / 34
Obr. 4.108. Zeolitová vývěva / - zeolit;2 - přepážky; 3 — přetlakový ventil; 4 - Dewarova nádoba; 5 - síťka; 6 — potrubí k rotační vvvěvě; 7 — potrubi k vakuovému systému; <S' — ventily; 9 — hrdlo vývěvy z materiálu s malou tepelnou vodivostí (např. z nerezavějící oceli) .ř-
11 / 34
0
F6450
□        B1 -
F6450
13 j 34
Tab. 4.15. Parciální tlaky plynú a par (v procentech celkového tlaku) při čerpání jednou,				
dvěma a třemi zcolitovými vývevami a systémem dvou zeolitových vývěv				
a olejově rotační vývěvy (Magiclko, 1970)				
Plyn	Zeolitové vývěvy (počet)			Zeolitová a olejová
(pára)	1	2	3	rotační vývěva
CO,	0,5	0,1	0,1	0,2
Ar	0.5	0,1	0,2	0,1
o2	1	1	4	0,6
N, + CO	0,5	1	2	1
Ne	58	64	53	57
H20	6	4	7	28
He	28	22	26	0,1
H2	5,5	8	8	13
P«i (P«)	1,4	3,7. 10"1	9,3. 10"2	5,3. 10-2
Náplň každé zeolitové vývěvy byla tvořena 450 g zeolitu 5A. Tento zeolit dobře čerpá různé				
plyny, zejména vodní páru, dusík, kyslík a kysličník uhličitý, méně čerpá argon; neon, helium,				
vodík nečerpá vůbec, takže jejich tlak zůstává v systému po čerpání týž jako v atmosféře				
□       s        -        =       1 -00,0 F6450        14 / 34
plyn t para
o
F6450
16 / 34
□     bp ~
F6450        1Q j 34
• dominantní proces je fyzisorbce
• dobre Čerpá H2O,N2,O2, uhlovodíky
• spatne Cerpa Ne, He, H2,...
• velká povrch, 1g ~ 1000 m2, pracuje od ~ 105 Fa
• dutiny a kanálky ~ 1 nm
• día se regenerovat p ri vysokíe teplote
• zvetšení ácinnosti snížením teploty zeolitu (tekutá dusík 77 K)
• zadne vibrace
□ s -
F6450        21 / 34
Sublimační vývevy
Princip - opakovane vytváření povrchu čistého kovu (naparování, naprašování,...), nejčastěji se používa Ti.
Teoreticky mohou pracovat od atmosferickeho tlaku, prakticky asi od 10"4Pa.
F6450        22 / 34
Ti + O2 —► TiO2 Ti + CO —> TiCO Ti + CO2 —> TiCO2 2 Ti + N2 —>   2 TiN 2 Ti + H2O —>   TiO + H2 + Ti —►   TiO + TiH2 Ti + H2 i—> TiH
F6450        23 f 34
Tab. 4.17. Čerpací rychlost (měrná) čistého titanového povrchu
	S	Plyn (pára)						
	(ls-'cm"2)	CO	co2	H,	H,0	N,	O,	Ar, He, CH4
Při	20 °C	6	5	3	3	2,5	1.5	0
při	-196 °C	11	10	6	15	6	6	0
□       rgi        -        =        I -o^o
F6450        25 / 34
9 ~
26 f 34
F6450
Tab. 4.18. Prodleva při rozprašování titanu 90sekundovými pulsy v sublimační vývěvě v závislosti na tlaku
10"4 5 min
10-5 15 min
1(T6 30 min
10-7 lh
10"8 8h
□     9 -
F6450
27 / 34
Obr. 4.120. Sublimační vývěva / - zdroj titanových par (sublimační element); 2 - plášť vývěvy chlazený vodou; 3 - zdroj plynu; 4 - stínční; 5 - potrubí k difúzni vývěvě čerpající netečné plyny; 6 - ionizační vakuometr (částečné stíněný)
3
F6450        28 / 34
29 / 34
F6450
• dominantní proces je chemisorbce
• dobre Čerpá H2, H20, N2, CO, C02,02
• nečerpá inertní plyny napr. Ne, Ar,...
• opakovane vytvarení čisteho povrchu kovu, pracuje od ~ 10_4Pa
• získavaní vysokeho a extrémne vysokeho vakua
• zvetsení ícinnosti sníiZením teploty pohlcujícího povrchu
()
□ s -
F6450        30 / 34
Iontové vývevy
Iontove sublimacní vyvevy
ionizace plynu - cerpá i inertní plyny, rozprasování Ti
()
F6450        31 / 34
a        S -
F6450        32 j 34
n       g! ~
33 j 34
F6450
■55
Obr. 4.126. Malá skleněná iontová sublimační vývěva
K', K" katody; C - kolektor; A (Ti) -anoda z wolframu ovinutá titanovým vláknem
□       AI        ~        ■ i ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^M F6450        34 / 34