3.7.2. Коэффициент и постоянная проникания газа

Произведение коэффициентов растворимости r и диффузии D называется коэффициентом проникания:

где

есть постоянная проникания газа, а На.пр — теплота активации проникания газа.

Величина На.пр включает теплоту диффузии, теплоту растворения и, в частных случаях, энергию диссоциации молекул на атомы. Коэффициент проникания П увеличивается с ростом температуры и с уменьшением теплоты активации проникания На.пр.

Принимая в выражении (3.61) р2 = ра, р1<<р2 и L= 1, эту формулу можно записать в виде

В формуле (3.65) коэффициент проникания П равен потоку газа в единицах рV, проникающему через 1 см2 стенки толщиной 1 см в течение 1 с под действием атмосферного давления.

Кривые, представленные на фиг. 3.21, показывают зависимость коэффициента проникания от температуры для некоторых двухатомных газов в металлах (u= 1/2), а также для некоторых одно- и двухатомных газов в стеклах и керамиках (u = 1).

Как видно из кривых, в целом проникновение газов через металлы больше, чем через стекло. Гелий обладает наибольшей способностью к прониканию сквозь стекла, особенно твердые. Вопрос о проникании гелия сквозь стекла будет рассмотрен отдельно.

Проницаемость органических веществ (пластмасс, эластомеров и т. п.) относительно велика. Для большинства этих материалов коэффициенты проникания различных газов (особенно легко ожижаемых газов типа СО2, NН3) имеют большие значения.

В табл. 3.15 приведены значения коэффициента проникания некоторых газов в различных металлах при комнатной температуре.