Odgazowywanie - Outgassing

Odgazowywanie (czasami nazywane odgazowywaniem , szczególnie w odniesieniu do jakości powietrza w pomieszczeniach ) to uwalnianie gazu, który został rozpuszczony, uwięziony, zamrożony lub wchłonięty przez jakiś materiał. Odgazowywanie może obejmować sublimację i parowanie (będące przemianami fazowymi substancji w gaz), a także desorpcję , przesiąkanie z pęknięć lub objętości wewnętrznych oraz gazowe produkty powolnych reakcji chemicznych . Ogólnie uważa się, że wrzenie jest zjawiskiem odrębnym od odgazowywania, ponieważ polega na przemianie fazowej cieczy w parę tej samej substancji.

W odkurzaczu

Odgazowywanie jest wyzwaniem w tworzeniu i utrzymywaniu czystych środowisk o wysokiej próżni . NASA i ESA prowadzą wykazy materiałów o właściwościach niskoodgazowujących odpowiednich do stosowania w statkach kosmicznych , ponieważ produkty odgazowujące mogą kondensować na elementach optycznych, radiatorach termicznych lub ogniwach słonecznych i je zaciemniać. Materiały, które normalnie nie są uważane za chłonne, mogą uwalniać wystarczającą ilość lekkich cząsteczek, aby zakłócać przemysłowe lub naukowe procesy próżniowe. Wilgoć , uszczelniacze , smary i kleje to najczęstsze źródła, ale nawet metale i szkła mogą uwalniać gazy z pęknięć lub zanieczyszczeń. Szybkość odgazowywania wzrasta w wyższych temperaturach, ponieważ wzrasta prężność pary i szybkość reakcji chemicznej. W przypadku większości materiałów stałych sposób wytwarzania i przygotowania może znacznie obniżyć poziom odgazowania. Czyszczenie powierzchni lub podgrzewanie poszczególnych elementów lub całego zespołu (proces zwany „ wypiekaniem ”) może usunąć substancje lotne .

NASA Stardust spaceprobe cierpiał obniżoną jakość obrazu z powodu nieznanego zanieczyszczenia, która skrapla się na CCD sensor kamery nawigacyjnej. Podobny problem dotyczy problem Cassini spaceprobe za Narrow Angle Camera , ale został rozwiązany poprzez wielokrotne podgrzewanie systemu do 4 ° C . Za pomocą spektrometrów mas można uzyskać kompleksową charakterystykę efektów odgazowywania dla sondy Rosetta należącej do ESA .

Naturalne odgazowywanie jest powszechne w kometach .

Ze skały

Odgazowanie jest możliwym źródłem wielu wątpliwych atmosferach z planet skalistych i księżyców. Wiele materiałów jest lotnych w stosunku do skrajnej próżni przestrzeni kosmicznej i może parować, a nawet wrzeć w temperaturze otoczenia. Materiały na powierzchni Księżyca już dawno zostały całkowicie odgazowane i wywiane przez wiatr słoneczny , ale substancje lotne mogą pozostać na głębokości. Atmosfera Księżyca prawdopodobnie pochodzi z odgazowywania ciepłego materiału pod powierzchnią.

Po uwolnieniu gazy prawie zawsze mają mniejszą gęstość niż otaczające skały i piasek i przesiąkają w kierunku powierzchni. Wybuchowe erupcje wulkanów wynikają z uwięzienia wody lub innych substancji lotnych z magmy , na przykład przez kopułę lawy . Na rozbieżnych granicach tektonicznych Ziemi, gdzie tworzy się nowa skorupa , hel i dwutlenek węgla to niektóre z substancji lotnych, które są usuwane z magmy płaszcza .

W zamkniętym środowisku

Odgazowywanie może być znaczące, jeśli gromadzi się w zamkniętym środowisku, w którym powietrze jest stagnowane lub recyrkulowane. Na przykład zapach nowego samochodu składa się z odgazowanych substancji chemicznych uwalnianych przez ciepło w zamkniętym samochodzie. Nawet prawie bezwonny materiał, taki jak drewno, może wytwarzać silny zapach, jeśli jest przechowywany w zamkniętym pudełku przez miesiące. Istnieją pewne obawy, że plastyfikatory i rozpuszczalniki uwalniane z wielu produktów przemysłowych, zwłaszcza z tworzyw sztucznych, mogą być szkodliwe dla zdrowia ludzkiego. Długotrwałe narażenie na opary rozpuszczalnika może powodować przewlekłą encefalopatię wywołaną rozpuszczalnikiem (CSE). Odgazowywanie toksycznych gazów ma ogromne znaczenie przy projektowaniu okrętów podwodnych i stacji kosmicznych , które muszą mieć zamknięte atmosfery z recyrkulacją.

W budowie

Odgazowywanie małych kieszeni powietrza w pobliżu powierzchni stwardniałego betonu może prowadzić do powstania trwałych dziur w konstrukcji (tzw. bughole ), które mogą naruszyć jej integralność strukturalną.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne