Закономерности поверхностной ионизации органических соединений

На рис. 125 в качестве примера приведена типичная вольт - амперная характеристика для области «термоэмиттер ионов - коллектор ионов».

Типичная вольт - амперная характеристика для области «термоэмиттер ионов - коллектор ионов»

Рис. 125. Типичная вольт - амперная характеристика для области «термоэмиттер ионов - коллектор ионов»

На участке 2 кривой рис. 125 ионный ток квадратично зависит от величины напряжения U, что позволяет определять величину дрейфовой подвижности ионов |д0 при малой напряженности электрического поля. На участке 3 кривой рис. 125 величина тока зависит от напряжения «термоэмиттер - коллектор» в соответствии с выражением (142), что позволяет определить величину энергии активации поверхностной ионизации органического соединения. На участке 1 величина потенциала, создаваемого объемным зарядом, сравнима с внешним потенциалом, поэтому данный участок не информативен.

Так как величина напряженности электрического поля и шероховатость поверхности термоэмиттера малы, то вклад эффекта Шоттки в соответствии с уравнением (142) при определении энергии активации поверхностной ионизации, как было установлено экспериментально, не превышает погрешности измерений. Поэтому в дальнейшем измерения, направленные на определение энергии активации поверхностной ионизации проводились при фиксированном напряжении «термоэмиттер - коллектор», равном 300 В.

На рис. 126 приведены зависимости ионного тока при поверхностной ионизации новокаина от величины испаряемой дозы новокаина. При этом на графике рис. 126 видны три характерные области зависимости ионного тока от вводимой дозы новокаина.

Зависимость ионного тока от величины дозы новокаина

Рис. 126. Зависимость ионного тока от величины дозы новокаина

В области малых доз величина ионного тока прямо пропорциональна величине дозы пробы новокаина, в области средних доз - ионный ток возрастает пропорционально корню квадратному от величины дозы новокаина, а в области больших доз величина ионного тока уменьшается пропорционально корню шестой степени от величины дозы. Данные закономерности соответствуют реакции первого порядка при образовании ионов в результате поверхностной ионизации, реакции второго порядка при образовании ионов в области средних доз, например, при частичной диссоциации молекул новокаина, и реакции шестого порядка - отравление поверхности термоэмиттера в области больших доз новокаина, например, углеродом из бензольного кольца новокаина.

В таблице 25 приведены значения энергии активации поверхностной ионизации новокаина, рассчитанные в соответствии с уравнением (142), для различных областей кривой рис. 126.

Таблица 25

Энергия активации поверхностной ионизации новокаина

Доза раствора новокаина

50 нг

0,40 мкг

3,2 мкг

Энергия активации, эВ

1,26 ±0,04

1,29 ±0,05

1,77 ±0.05

Таким образом, энергия активации поверхностной ионизации новокаина при малой дозе новокаина остается неизменной в широком интервале вводимых доз новокаина. При большой величине вводимой дозы новокаин может играть роль «яда», увеличивающего энергию активации поверхностной ионизации. Однако время восстановления исходной активности поверхности термоэмиттера ионов в интервале температур 290 - 510 °С не превышает времени единичного измерения, составляющего доли секунды.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >