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钯合金与钯膜:高纯氢制备的技术 钯合金及其制成的钯膜在现代化学工业中占据了举足轻重的地位。特别是在氢气纯化领域,钯膜以其特的性质和功能,为、安全地生产高纯度氢气提供了强大的技术支持。 钯,这一化学元素,在周期表中位于铂族,因其4d电子层缺少两个电子的特殊电子结构,赋予了它与氢形成不稳定化学键的能力。正是这一特性,使得钯成为氢气纯化过程中的理想选择。然而,纯钯虽然对氢有出色的透过性,但其机械性能不佳,高温环境下容易氧化,且再结晶温度较低,这些缺点都限制了纯钯在工业生产中的广泛应用。
厚度通常控制在0.1mm左右,成为氢气与杂质分离的关键部件。 钯膜纯化氢的原理颇为精妙。在300至500℃的操作温度下,待纯化的氢气被通入钯膜的一侧。此时,氢分子被钯膜壁吸附,并在钯的作用下发生电离,形成质子。值得注意的是,这些质子的半径极小,仅为1.5×10^-15m,远小于钯的晶格常数(3.88×10^-10m),因此能够轻松通过钯膜的微观结构。而在钯膜的另一侧,这些质子重新与电子结合,形成纯净的氢分子并逸出。 这一过程中,钯膜起到了至关重要的作用。
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