| Περίληψη |
Αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτέλεσε η μελέτη της αλληλεπίδρασης του αέριου HCl με επιφάνειες πάγου, οι οποίες αποτελούν το κυριότερο συστατικό των PSCs, και ο προσδιορισμός των παραμέτρων που καθορίζουν αυτή την αλληλεπίδραση. Για το λόγο αυτό, τροποποιήθηκε η ήδη υπάρχουσα πειραματική
διάταξη (Very Low Pressure Reactor VLPR) αποσκοπώντας στη μελέτη ετερογενών διεργασιών. Τα πειράματα προσρόφησης του HCl πραγματοποιήθηκαν σε πραγματικές στρατοσφαιρικές θερμοκρασιακές συνθήκες 203 και 193 Κ αντιστοίχως και σε εύρος μερικών πιέσεων HCl 8x10-6 έως 1x10-4 Torr.
Για τη δημιουργία των επιφανειών του πάγου, αρχικά εισήχθησαν ατμοί νερούμέσα στον αντιδραστήρα μέσω εξαιρετικά λεπτού τριχοειδούς σωλήνα και ακολούθως, εναποτέθηκαν σε κρυοστατούμενη μεταλλική επιφάνεια (206Κ). Η
λείανση του υποστρώματος επιτυγχάνεται κατά την θέρμανση του στους 227Κ και την άμεση ψύξη του στην επιθυμητή θερμοκρασία διεξαγωγής του πειράματος.
Μέσω αυτής της εναλλαγής της θερμοκρασίας επιτυγχάνεται ο σχηματισμός εξαιρετικά λεπτών επιφανειών πάχους ~900nm.
Μετρήθηκαν οι συντελεστές κατακράτησης του HCl, καθώς και ο αριθμός των μορίων που προσδένονται στην επιφάνεια του πάγου και καθορίστηκε η εξάρτηση τους, από τη θερμοκρασία της επιφάνειας και τη συγκέντρωση του HCl.
Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκε μηχανιστική διερεύνηση της αντίδρασης, η οποία ανέδειξε τη διάσταση του HCl στον πάγο κατά την προσρόφηση του. Τέλος, χρησιμοποιήθηκε κατάλληλο θεωρητικό μοντέλο προσομοίωσης της διάχυσης του HCl στην επιφάνεια του πάγου, οπότε και μετρήθηκαν οι σταθερές Henry (effective
dimensionless Henry law constants) για πιέσεις 10-6 έως 10-5 Torr και διερευνήθηκε η εξάρτηση τους από την πίεση.
|
Μελέτη της ετερογενούς αλληλεπίδρασης αερίου υδροχλωρίου με επιφάνειες πάγου
