Водород.

Коэфф-ты	-Fe	сталь Х18Н9Т	Ni	Cu	Mo
	1.5	1.1	2.04	11.0	0.73
	14.7	49.4	72.9	153	174

			CO
	-Fe	Ni	Fe	Ni
			110	5.4
	83.8	679	28.5	197

Подставляя выражение для D и S в уравнение для q, получим выражение для газопроницаемых металлов.

,

где - константа проницаемости.

Если процесс неравновесный, то

- уравнение нестационарной диффузии,

где - время диффузии, концентрация изменяется от времени.

Степени покрытия поверхности.

Степень покрытия поверхности молекулами адсорбированных газов влияет на характеристики протекания поверхностных явлений: эмиссию электронов из твердого тела, поверхностный электрический заряд, трение и износ, адгезию пленок и др.

,

где - количество адсорбата на единицу поверхности

- количество адсорбата необходимого для мономолекулярной

адсорбции

Обозначим: - высокая степень покрытия поверхности;

- средняя степень покрытия поверхности;

- низкая степень покрытия поверхности.

,

где - количество адсорбата на единицу поверхности;

- количество адсорбата, необходимого для мономолекулярной

адсорбции;

- равновесное давление в газовой фазе;

- давление насыщенных паров адсорбата при температуре TK;

- константа:

- универсальная газовая постоянная.

Для определения влияния времени установления адсорбционного равновесия на долю поверхности, покрытой слоем адсорбата, необходимо решить дифференциальное уравнение:

,

где - удельная скорость адсорбции;

- удельная скорость конденсации на свободной поверхности;

- удельная скорость испарения с поверхности, покрытой

мономолекулярным адсорбционным слоем.

,

где - вероятность конденсации.

,

где - минимальное время адсорбции;

- количество молекул на единицу поверхности;

Перепишем уравнение:

Учитывая, что

Решая это уравнение для начальных условий:

,

,

( для времени больше, времени установленного адсорбционного равновесия)

или

,

где

При равновесная степень покрытия:

При

Кинетика процесса адсорбции.

Можно представить себе следующую энергетическую диаграмму:

Разница между энергиями Е₁ и Е₂ называют теплотой адсорбции

Е₁ - энергия активации процесса адсорбции.

В связи с тем, что адсорбции подвергается только часть атомов или молекул, необходимо определять какая часть атомов или молекул может быть адсорбирована.

Для того, чтобы отличить упруго взаимодействующие молекулы от адсорбированных Кнудсен ввел понятие коэффициента аккомодации (конденсации), который характеризует ту часть атомов или молекул, которая в процессе взаимодействия испытывает неупругие столкновения, т.е. обмен энергии между поверхностью и атомами или молекулами происходит не только за счет изменения кинетической энергии. Таким образом можно определить количество атомов из их общего числа, которое какое-то время задерживается на поверхности твердого тела.

Общее количество атомов или молекул, ударяющихся о поверхность твердого тела равно:

N = , где

Р - давление газа;

М - молекулярная масса газа;

К - постоянная Больцмана

Т - температура

N₁ = , где

 - коэффициент аккомодации

Время пребывания атома на поверхности твердого тела определяется энергией, которую атом отдает поверхности в процессе адсорбции, эта энергия равна:

E₀ = q + E , где

Е₀ - общая энергия активации процесса адсорбции.

В этом случае можно определить количество атомов, которое адсорбируется на поверхности тела в первый момент времени:

N⁰_адс.= ехр(- ) (1)

В связи с тем, что во времени происходит уменьшение свободной ( не занятой атомами) поверхности твердого тела, скорость адсорбции уменьшается и возникает ситуация, когда скорость адсорбции начинает зависеть от степени заполнения поверхности.

N _адс. = ехр (- ) f (), (2)

где  - степень заполнения поверхности.

Таким образом скорость адсорбции можно охарактеризовать как количество атомов (молекул) , которое поступает на единицу поверхности в единицу времени. Из уравнения (2) следует, что скорость адсорбции с течением времени уменьшается. Минимальная скорость адсорбции равна скорости десорбции. Скорость десорбции определяется количеством атомов или молекул, которые десорбируются с поверхности твердого тела в единицу времени. Скорость десорбции прямо пропорциональна количеству атомов, которые находятся на адсорбционных центрах.

Исходя из теории адсорбции, можно сказать, что каждая поверхность имеет строго определенное количество центров адсорбции n_s . Скорость десорбции зависит от степени заполнения , энергии активации десорбции и коэффициента пропорциональности К, который называют константой десорбции.

V_дес. = f () eхр( ) K (3)

Из (3) можно определить время жизни атомов на единице поверхности твердого тела. V_дес.- количество атомов, которые покидают поверхность в единицу времени. Если количество адсорбционных центров умножить на степень заполнения, то получим количество атомов на поверхности тела:

n_s = количество атомов

Таким образом время жизни :

= = eхр(- )

На 1см² твердого тела приходится ~ 10¹⁴ - 10¹⁵ атомов.