鈀管純化氫的原理是，在300—500℃下，把待純化的氫通入鈀管的一側(cè)時(shí)，氫被吸附在鈀管壁上，由于
鈀的4d電子層缺少兩個(gè)電子，它能與氫生成不穩(wěn)定的化學(xué)鍵(鈀與氫的這種反應(yīng)是可逆的)，在鈀的作用下，氫被電離為質(zhì)子其半徑為1.5×1015m，而鈀的晶格常數(shù)為3.88×10-10m(20℃時(shí))，故可通過鈀管，在鈀的作用下質(zhì)子又與電子結(jié)合并重新形成氫分子，從鈀管的另一側(cè)逸出。在鈀管表面，未被離解的氣體是不能透過的，故可利用鈀管獲得高純氫。雖然鈀對氫有獨(dú)特的透過性能，但純鈀的機(jī)械性能差，高溫時(shí)易氧化，再結(jié)晶溫度低，易使鈀管變形和脆化，故不能用純鈀作透過膜。在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素，制成鈀合金，可改善鈀的機(jī)械性能。
目前應(yīng)用的鈀合金中，銀約占20—30%，其他成分(如金等)的含量<5%。氫透過鈀合金的速率與溫度、膜的厚度及滲透摸兩側(cè)的原料氫和純氫的壓力差(△P)有關(guān)。升高溫度，增大△P及減小膜的厚度，會使透氫速率增加。但溫度升高，將使?jié)B透膜的抗拉強(qiáng)度降低。因此，鈀管的使用溫度通�？刂圃�450℃左右。
某些雜質(zhì)可導(dǎo)致鈀中毒，使透氣性能變壞，甚至可使膜遭到破壞。能引起鈀中毒的物質(zhì)有：汞、砷化物、鹵化物、油蒸氣、含硫和含氨物質(zhì)以及粉塵等。鈀合金可制成管狀(稱為鈀管)或膜片(稱鈀膜)
|
