3.5. Растворение газа в твердых телах

Газы способны растворяться в металлах, стеклах и других конструкционных материалах. Когда концентрация газа внутри материала меньше, чем снаружи, частицы газа, адсорбированные на поверхности, могут проникать вглубь материала. Это явление, представляющее собой первый этап растворения газа в твердом теле, носит название абсорбции. Количество газа, растворяющегося в твердом материале, зависит от свойств газа и характеристик материала; растворимость возрастает с повышением давления над поверхностью и температуры. Влияние свойств газа и характеристик поглощающего материала учитывается коэффициентом растворимости.

Растворимость газов в твердых телах описывается законами Рауля, Генри и Сивертса, которые определяют связь между давлением и количеством растворенных в твердом теле молекул газа (пара).

Для одноатомных (т. е. инертных) газов, растворенных в металлах или стеклах, а также молекулярных газов, растворенных в стеклах, резинах, пластиках и т. п., т. е. в случаях, когда при растворении не происходит диссоциации молекул на атомы, применяется закон Генри. Этот закон может быть представлен в виде уравнения

где пr — количество газа (в единицах рV при нормальных условиях), растворенного в 1 см3 объема твердого тела, т. е. объемная концентрация газа; r' — коэффициент растворимости; р — давление газа над поверхностью.