Metallerin elektrotermal atomlaştırılması sonucunda atomik difüzyon katsayılarının tesbiti için yeni bir yöntem

Abstract

ÖZET Bu tezde atomlaşmış metallerin çeşitli sıcaklıklardaki dlfüzyon katsayılarının hesaplanmasında kullanılacak yeni bir yöntem geliştirilmiştir, ileri sürülen yöntemde, atomizasyonun birinci derece kinetiğe uyduğu ve metal atomlarının transferinde yalnızca dlfüzyon mekanizmasının rol oynadığı varsayılmıştır. Isıtılmış bir grafit fırında ölçülen metal atomuna alt Absorbans- zaman profilleri, hipotetik bir durum olan metal atomu kaybının olmadığı konsantrasyon-zaman profilleri ile karşılaştırmıştır. Geliştirilen matematiksel model söz konusu iki profil arasındaki fark temeli üzerine kurulmuş ve bu şekilde atomlaşmış metallerin difüzyon katsayılarının bulunması amaçlanmıştır. Deneysel çalışmalarda, Perkln-Elmer 3030 model Atomik Absorpslyon Spektrofotometresi ve HGA-400 model grafit fırın kullanılmıştır. Test elementleri olarak Cu, Al, Cr ve Mn seçilmiştir. Bu atomlaşmış metallerin argon gazı içerisindeki dlfüzyon katsayılarının sıcaklıkla arttığı bulunmuştur. Sonuçlar aşağıda sayısal olarak gösterilmiştir.. Cu : Sıcaklık aralığı (K) 1657-1680 Difüzyon katsayıları (cm2/san) 16.96-39.30. Al : Sıcaklık aralığı (K) 1635-1734 Difüzyon katsayıları (cm2/san) 438-6.58. Cr : Sıcaklık aralığı (K) 1 724- 1 780 Difüzyon katsayıları (cm2/san) 4.29- 9.19. Mn: Sıcaklık aralığı (K) 1623-1685 Difüzyon katsayıları (cm2/san) 6.32-1 1.46

Ill SUMMARY In this thesis, a new method is derived which allows the calculation of diffusion coefficients of atomized metals at various temperatures. In the proposed method, the atomızatıon process is considered as first order kinetics, and it was assumed that diffusion was the sole mechanism of transfer of the metal atoms. Measured Absorbance-time profiles of the metal atoms in a heated graphite furnace were compared with the hypothetical case of no-loss metal atom Concentration-time profiles. A mathematical model was based on the differences between the two profiles with the aim of determination of diffusion coefficients of atomized metals. Experiments were carried out in a Perkin-Elmer Model 3030 Atomic Absorption Spectrophotometer with heated graphit furnace model H6A-400. Cu, Al, Cr, and Mn were used as test elements It was found that diffusion coefficients of these atomized metals in Argon gas increases with the temperature. Numerical results were as follows.. Cu : Temperature range (K) 1657-1680 Diffusion coefficients (cm2/sec) 16.96-39.30. Al : Temperature range (K) 1635-1734 Diffusion coefficients (cm2/sec) 438-6.58. Cr : Temperature range (K) 1 724- 1 780 Diffusion coefficients (cm2/sec) 4.29- 9.19. Mn : Temperature range (K) 1623-1685 Diffusion coefficients (cm2/sec) 6.32-1 1.46