Решение задачи: Углеводороды в диффузионном насосе

Ниже представлено решение задачи в удобном для переписывания виде. Вопрос: Почему в спектре остаточных газов на входе диффузионного насоса большое количество углеводородных соединений? Правильный ответ: В спектре остаточных газов на входе диффузионного насоса большое количество углеводородных соединений так как последние являются продуктами разложения рабочей жидкости. Обоснование для тетради: Рабочая жидкость диффузионного насоса (вакуумное масло) представляет собой смесь тяжелых углеводородов. В процессе работы насоса происходят следующие физико-химические процессы: 1. Термическая деструкция: В кипятильнике насоса масло подвергается длительному нагреву при высоких температурах. Это приводит к разрыву химических связей в молекулах масла и образованию более легких углеводородных радикалов и соединений. 2. Окисление: При контакте горячего масла с остаточным кислородом воздуха (особенно при аварийных прорывах атмосферы или плохом предварительном вакууме) происходит окислительная деструкция масла. 3. Обратный поток: Образовавшиеся легкие фракции углеводородов имеют высокое давление насыщенных паров \( P_s \). Они плохо улавливаются охлаждаемыми стенками и беспрепятственно проникают из насоса в откачиваемый объем, формируя характерный спектр масс с пиками групп \( C_n H_m \). На приведенном в задании масс-спектре четко видны группы пиков, соответствующие ионам углеводородов с различными массовыми числами \( M/e \), что подтверждает наличие продуктов разложения масла в остаточной атмосфере.