double arrow

Электрические разряды в водороде


Электрический разряд в водороде является эффективным источником атомов Н: при определенных условиях степень диссоциации молекул Н2 в СВЧ-разряде может достигать до 80 %. На выходе из разряда в водороде газовой фазы содержатся только атомы Н и молекулы Н2. Добавки примесей в исходный Н2 могут существенно увеличивать выход атомов водорода из разряда. Например, скорость реакции диссоциации Н2 при добавлении 0,15 % Н2О увеличивается в 3 раза по сравнению с чистым Н2 [81, 82]. Одна из причин этого явления — изменение функции распределения электронов по энергиям. В некоторых работах увеличение выхода атомов Н из разряда в водороде с примесями Н2О или О2 (0,1–0,3 %) объясняется тем, что примеси отравляют поверхностные центры, на которых происходит гетерогенная рекомбинация атомов водорода. В разрядах в смесях водорода с инертными газами существенный вклад в диссоциацию молекул Н2, помимо диссоциации однократным электронным ударом, дают процессы передачи возбуждения при столкновении молекул Н2 с нестабильными и резонансными атомами инертных газов. Основной вклад в гибель атомов Н при достаточно низких давлениях (< 10 мм рт. ст.) вносит гетерогенная рекомбинация, которая при температурах ~300 К имеет первый кинетический порядок по концентрации атомов Н в газовой фазе. Моделирование плазмы неравновесных разрядов в водороде показывает, что основным параметром, определяющим концентрацию атомов Н в разрядах, является коэффициент рекомбинации атомов Н на стенке разрядной трубки [83].

Электрические разряды в кислороде

Минимальный набор частиц, реакции которых необходимо рассматривать при описании электрических разрядов в кислороде — это атомы О в основном состоянии, молекулы О2 в основном (3Σg) и первом возбужденном состоянии (1Δg), а также молекулы О3 [82–84]. Степень диссоциации молекулярного кислорода в разряде может быть велика (70 % в СВЧ-разряде (2,44 ГГц) в чистом О2, поглощенная мощность 50 Вт, давление 12 мм рт. ст., скорость потока 0,4 см3/с). Примеси H2, H2O, N2, NO в исходном кислороде увеличивают степень диссоциации О2 в разряде [82]. В электрических разрядах в кислороде образуется синглетный кислород О2(1Δg), его концентрация составляет 5–20 % [83]. Основной процесс гибели атомов кислорода — гетерогенная рекомбинация, имеющая первый кинетический порядок по концентрации атомов О в газовой фазе [84]. При охлаждении стенок реактора газофазная концентрация озона в разряде и в зоне после разряда резко увеличивается. Так, при комнатной температуре концентрация О3 в плазме разряда постоянного тока при давлении около 2 мм рт. ст. и силе тока 10–80 мА составляет 10–2–10–1 % [83, 84].




Заказать ✍️ написание учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Сейчас читают про: