Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
➤ Gửi thông báo lỗi ⚠️ Báo cáo tài liệu vi phạmNội dung chi tiết: Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
Chương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 hi vật chốt bị plasma tương tảc là dữ những va chạm cùa các loại hạt có năng lượng cao, trong đó cách thức va chạm cúa cảc hạt trong plasma đóng một vai trò quan trọng.Plasma tạo thành do một chất khí hoặc một hỗn hợp khí được đặt trong điện trường thích hợp. Trường điộn từ sẽ truyền năng lượng tới Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 các electron khí (đày lả phần lớn nhừng dạng tích điện di động). Chính nàng lượng điện này sẽ tiếp tục truyền tới các dạng trung tính băng những va chKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
ạm. Nhừng va chạm này tuân theo luât xác suất và chia thành:-Va chạm đàn hồi: là va chạm mồ các tính chắt của hạt sau khi tương tác vần giữ nguyên nhưChương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 rong đố các hụt do tương tác chì lệch di một gỏc nhò nên tương tác là yếu.-Va chạm không đàn hồi: là va chạm lảm thay dồi tính chất của một hay nhiều hạt. Khi nàng lượng điện từ đủ lởn, va chạm sẽ biến đôi cấu trúc electron cùa những dạng trung tính dần tới tạo ra những dạng kích thích hoặc tạo ra Ì Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 OÍ1 nếu va chạm đủ mạnh.Phần lởn những dạng kích thích này có thời gian tồn tại ngắn và chúng trở tại trạng thái bình thường với viộc sinh ra một photKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
on.Quá trình va chạm trong plasma tạo ra sự khảc nhau về thành phần và dặc điềm cùa từng loại plasma. Sự va chạm cùa các electron là rẩt quan trọng vìChương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 kích thích trong plasma lạnh (hường thấp. Nãng lượng giữa các trạng thái kích thích có sự khác nhau nhô hơn nâng lượng giữa trạng thái nền và trạng thái kích thích đầu tiên, số lượng electron cỏ năng lượng thấp cao hơn nhiều số lượng electron có năng lượng khoảng 10 eV.Có thể tóm tắt một số quá trì Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 nh tương tác cơ bản quan trọng do va chạm trong plasma như sau:Sự va chụm electron vởi phàn lừ khi trung hòaSự va chạin đàn hồi giữa điện tử với phànKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
tử hoặc nguyồn tử là nhũng va chạm thường hay gập nhất trong plasma, Khi năng lượng điện tử vượt quá vài electron-Volt thì tiết diện va chạm đàn hồi sChương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 . Diều đó cỏ nghĩa là có sự truyền điện tích từ ion chuyển động nhanh sang cho các nguyên tử hay phân tử chuyển dộng chậm. Quá í rình này có một ý nghĩa lớn, vì ion cỏ năng lượng cao có thể biến thành phần tử trung hòa, ion mới có năng lượng thấp được hình thành trong plasma làm cho plasma lạnh đi d Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 ần dần.Sự kích thíchKhi va chạm với một hạt nặng, electron có thổ gây ra sự kích thích hạt dó, nhờ vậy hạt sẽ có năng lượng cao hơn so với trước khi vKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
a chạm. Nguyên tử ion hay phân từ đã được kích thích cứ thể chuyến về trạng thái không kích thích ở mức năng lượng nhò hơn. Nhờ sự chuyền về đó, một lChương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 thái kích thích ‘'lâu dài”.Sự kích thích cũng có thẻ xảy ra do va chạm giữa các ion với ion hay với các nguyên tử. Nhưng sự kich thích kiểu này xảy ra khi năng lượng cùa chúng lớn hơn nhiều so với trường hợp va chạm với các electron.Sự ion hỏaSự chuyển trạng thái khí sang trạng thái plasma liên qua Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 n tới nhiều quá trinh tương tác khác nhau giữa các hạt. Quá trình ion hóa-là sự tách điện tử khỏi nguyên tứ hoặc phân từ khí - đóng một vai trò đặc biKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
ệt. Thiếu quá trình ion hóa thì không thể có plasma. Có hai kiổu íon hỏa. Với plasma đậm đặc, sự ion hóa chất khí gảy ra do tác dụng va chạm giữa các Chương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 a hoàn toàn thl bán thân chúng phải có năng lượng cao hơn dáng kể so với trường hợp trên. Nhở sự va chạm, điện tử có thê ton hóa nguyên tử, phân từ trung hòa hay nguyên tử, phàn tứ đã bị ion hỏa chưa hoàn toàn.Quả trình ion hóa là quá trinh phân cấp. Đầu tiên các điện tử ở lớp bôn ngoài liên kết yêu Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 nhất với hạt nhân tách khỏi nguyên tử, sau đó đến các điện tử ở lớp bên trong tiếp theo.Sự tái hợpSự tái hợp là quá trình kết hợp ion vời điện tử đểKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
trờ thành phân tử hoặc nguyên tử ưung hòa. Quá trình này dược coi là quá ưình ngược với quá ưình ion hóa. Các điện từ và các ion dương hoặc các ion cóChương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 i phục trạng thái trung hòa, khi đó các quá trình có hai dạng. Trường hợp thứ nhắt xáy ra sự tái hợp trực tiếp cùa điện tử tự do vói ion dương, nhờ đó mà năng lượng dư thừa của điện từ dược bửc xạ dưới dạng lượng tử ánh sáng-photon. Quá trinh tái hợp cơ bàn này là ngược với quá trình quang ion hóa. Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 Trường hợp thứ hai, sự tái hợp xày ra khi ion dương tương tác đồng thời với hai electron. Khi đó, ion dương trung hòa với một trong hai electron, cònKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
electron kia thỉ thu năng lượng ion hóa tỏa ra từ quá trình đó đề bay khỏi với vận tốc lớn hơn. Quá trình tái hợp này có thể xây ra khi mật độ diện tửChương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 đưa vào chất khí (ví dụ như đâu dò hoặc lưổi). Khi đó sự tái hợp với các thảnh ông trở nên cơ bản dến nỗi sự tái hợp của diện từ với các ion trong plasma có thể không được chú ý tới.Muốn có sự tái hợp xảy ra cằn thiết phải có sự gặp nhau giữa các hạt plasma mang diện tích trái dấu với vận tốc chuyể Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 n động tương đối giữa chúng không được quá lớn. Nếu vận tốc chuyển động tương đối giữa các hạt mang điện trái dấu mà lớn thì chúng bay ngang qua một cKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
ách tụ do và có thể xày ra sự hỉnh thành các ion âm, do các điện tù tự do “dính'’ (gắn) vào các phân tứ khí trung hòa. Nêu ion dương với các ion âm chChương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 oàn toàn băng những điều kiện bên ngoài không đối theo thời gian thì trong plasma sổ dồng thời xảy ra sự ion hóa và tái hợp. Lúc đó trong plasma thiết lập một trạng thái mà vận tốc ion hổa băng vận tốc tái hợp, tức là mật độ các điện từ và các ion sẽ không thay đồi theo thời gian. Trạng thái này gọi Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 là trạng tháỉ dừng. Đôi khi trạng thái dừng trùng với ưạng thái cân bằng nhiệt động.Sự dinh (gàn) các điện tửĐiện từ có thề kết hợp và gắn vào với ngKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
uyồn tủ' trung hòa tạo thảnh ion âm. Quá trình này gọi là sự dính (hay còn gọi là sự “gắn diện tử”). Khi số điện tử ở lớp vỏ ngoài cùng cúa nguyên tử Chương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 vò ngoài (số điện tử hóa trị nhỏ hơn 8) có khả năng kết hợp và giữ các điện từ để trở thành các ion âm. Sự “dính điện từ” biểu lộ mạnh nhất ở các nguyên tử nguyên tô halogen (nguyên tố nhóm Vll), cô 7 điện từ ở lớp vỏ bọc ngoài. Thực nghiệm cũng cho thấy sự dính điện tử xày ra đặc biệt mạnh đối với Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 các nguyên tử của nguyên tả thuộc nhóm oxy (nhỏm VI). Sự hlnh thành các ion âm cứa nguyên tố oxy có ý nghĩa vật lý đối với các lớp trên cùng của khí qKỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2
uyển Trải Đất. Ở đó, các nguyên từ oxy chiếm các điện từ gây ra giảm độ dẫn diện của plasma, chúng tạo thành tầng điện ly. Sự giảm độ dẵn điện dó liênChương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra kh Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 n tử dẫn đến sự giảm độ dẫn điện cùa chất khi.Dưới đày là một sả ví dụ về cách thức va chạm của các electron với các thành phần ttung tính trong plasma:e' + A —> A /m + e'A**1 —> A 4- hv.e* + A*'”1 -> A+ hv +e*c' + A —> A' + 2e’ e+AB-» AB’^ + e. AB* —> AB + hv Kỹ thuật vật liệu polyme: Phần 2 Chương 5HÓA HỌC PLASMA VÀ CÁC QUẢ TRÌNH PLASMA5.1.Va chạm trong plasma [1, 20, 23, 24, 34, 35, 38, 43]Nguyên nhân cùa những biên dổi hóa học xày ra khGọi ngay
Chat zalo
Facebook