Qué es la adsorción de gases?

El fenómeno en el que el gas o vapor flota sobre la superficie sólida y se adhiere a la superficie para formar una capa molecular de gas de una o varias capas se llama adsorción. El sólido que puede atrapar el gas se llama adsorbente y el componente del gas que se adsorbe se llama adsorbato. La adsorción ocurre debido a la presencia de un campo de fuerza en la superficie del adsorbente.

   Según las diferentes fuerzas de adsorción, la adsorción de gases se puede dividir en adsorción física y adsorción química. La adsorción física se produce cuando las moléculas de gas se unen a la superficie del adsorbente mediante la atracción de la fuerza de Van der Waals. Es similar al proceso de licuefacción del gas. Sin embargo, generalmente no es selectivo para el gas adsorbido. Cuanto menor es la temperatura, mayor es la capacidad de adsorción, que puede formar adsorción multicapa. El efecto de inhalación de la bomba de adsorción de tamiz molecular y la bomba criogénica pertenece a la adsorción física. La adsorción química se logra mediante la formación de enlaces químicos de adsorción entre los átomos de la superficie sólida y las moléculas de gas. Es similar a las reacciones químicas. En comparación con la adsorción física, la adsorción química se caracteriza por una fuerte adsorción, un gran calor de adsorción, una desorción estable y difícil y una adsorción selectiva. Cuando la temperatura es alta, el número de moléculas de gas adsorbidas químicamente aumenta y solo puede formar una única capa de adsorción contra la superficie (la adsorción física también se puede formar en las moléculas adsorbidas químicamente), y la inhalación del getter en el bomba de iones de pulverización catódica y tubo de electrones. Los efectos incluyen la adsorción química.

  El proceso inverso de la adsorción de gases, donde el gas o vapor adsorbido se libera de la superficie y vuelve a ingresar al espacio, se llama desorción o desorción. Los fenómenos de desorción pueden ocurrir de forma natural o acelerarse artificialmente. Hay dos casos de desorción natural. Se trata desde un punto de vista medio macroscópico. Después de que cada molécula de gas adsorbida permanezca en la superficie durante un período de tiempo, se desorberá y volará de regreso al espacio. En este momento, otras moléculas de gas también sufrirán una nueva adsorción. En condiciones de temperatura y presión del gas constantes, la tasa de adsorción es igual a la tasa de desorción y la cantidad de adsorción de gas en la superficie permanece constante; en otro caso, en el proceso de aspiración, la presión del gas espacial disminuye continuamente y la tasa de desorción en la superficie es grande. Con la tasa de adsorción seca, la cantidad de gas adsorbido disminuye gradualmente y el gas se libera lentamente de la superficie. Este fenómeno se denomina desgasificación o desgasificación del material en el vacío. Las cuestiones más preocupantes en ingeniería son la cantidad total de gas adsorbido en la superficie y la tasa de desgasificación durante la evacuación. Sin embargo, no existe un método de cálculo muy preciso y general. Sólo se puede concluir a partir de la experiencia práctica: en la etapa de bajo vacío, la adsorción superficial y la desgasificación superficial son muy pequeñas en comparación con el gas espacial y su influencia puede ignorarse; en la etapa de vacío medio, la cantidad de desgasificación de la superficie es cercana a la cantidad de gas espacial, y se debe prestar la misma atención a ambas; en la etapa de alto vacío e incluso de vacío ultraalto, la desgasificación de la superficie (excluyendo las fugas de aire del sistema) se ha convertido en la carga principal de gas, y la velocidad de desgasificación afecta directamente el tiempo de evacuación.

  La aparición de desorción de gas se promueve conscientemente mediante medios artificiales, lo que en la tecnología de vacío se denomina desgasificación o desgasificación. La desgasificación manual puede acortar el tiempo necesario para que el sistema alcance el vacío máximo; Se puede obtener una superficie limpia y no cubierta por moléculas de gas. El método de desgasificación por calentamiento y horneado promueve la desorción al aumentar la temperatura de la superficie de succión, aumentar la energía del movimiento térmico de las moléculas y agotar mientras se calienta. A menudo se utiliza para desgasificar la superficie interna y los componentes internos del contenedor del sistema de vacío ultraalto y el filamento del dispositivo electrónico de vacío. La desgasificación de componentes metálicos internos; El método de desgasificación del bombardeo iónico generalmente consiste en formar una descarga de gas en el espacio para generar una región iónica, de modo que los iones de alta energía bombardeen la superficie sólida que se va a limpiar, generen pulverización catódica y desorban el gas adsorbido, que es muy Método de desgasificación eficaz, simple y rápido, ampliamente utilizado en tecnología de película delgada, ciencia de superficies y otros equipos con condiciones de descarga de gas o fuentes de iones.