Ausgasung - Outgassing

Ausgasung (manchmal auch als Ausgasung bezeichnet , insbesondere in Bezug auf die Raumluftqualität ) ist die Freisetzung eines Gases , das in einem Material gelöst, eingeschlossen, gefroren oder absorbiert wurde. Ausgasungen können Sublimation und Verdampfung (das sind Phasenübergänge einer Substanz in ein Gas) sowie Desorption , Aussickern aus Rissen oder inneren Volumina und gasförmige Produkte langsamer chemischer Reaktionen umfassen . Das Sieden wird im Allgemeinen als ein vom Ausgasen getrenntes Phänomen angesehen, da es aus einem Phasenübergang einer Flüssigkeit in einen Dampf derselben Substanz besteht.

In einem Vakuum

Das Ausgasen ist eine Herausforderung für die Schaffung und Aufrechterhaltung sauberer Hochvakuumumgebungen . NASA und ESA führen Listen von Materialien mit geringen Ausgasungseigenschaften, die für den Einsatz in Raumfahrzeugen geeignet sind , da ausgasende Produkte auf optischen Elementen, Wärmestrahlern oder Solarzellen kondensieren und diese verdunkeln können. Materialien, die normalerweise nicht als saugfähig gelten, können genügend leichte Moleküle freisetzen , um industrielle oder wissenschaftliche Vakuumprozesse zu stören. Feuchtigkeit , Dicht- , Schmier- und Klebstoffe sind die häufigsten Quellen, aber auch Metalle und Gläser können Gase aus Rissen oder Verunreinigungen freisetzen. Die Ausgasungsrate nimmt bei höheren Temperaturen zu, da der Dampfdruck und die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion steigen. Bei den meisten festen Materialien kann die Art der Herstellung und Aufbereitung die Ausgasung deutlich reduzieren. Das Reinigen von Oberflächen oder das Erhitzen einzelner Komponenten oder der gesamten Baugruppe (ein Prozess, der als " Ausheizen " bezeichnet wird) kann flüchtige Stoffe austreiben .

Die Stardust- Raumsonde der NASA litt unter einer verringerten Bildqualität aufgrund einer unbekannten Verunreinigung, die sich auf dem CCD- Sensor der Navigationskamera kondensiert hatte . Ein ähnliches Problem betraf die Narrow Angle Camera der Cassini- Raumsonde , wurde jedoch durch wiederholtes Erhitzen des Systems auf 4 °C behoben . Für die ESA- Raumsonde Rosetta konnte eine umfassende Charakterisierung von Ausgasungseffekten mit Hilfe von Massenspektrometern erzielt werden .

Natürliches Ausgasen ist bei Kometen an der Tagesordnung .

Von Rock

Ausgasung ist eine mögliche Quelle vieler schwacher Atmosphären von terrestrischen Planeten oder Monden. Viele Materialien sind im Verhältnis zum extremen Vakuum des Weltraums flüchtig und können bei Umgebungstemperatur verdampfen oder sogar sieden. Materialien auf der Mondoberfläche sind vor langer Zeit vollständig entgast und von Sonnenwinden weggeblasen worden, aber flüchtige Materialien können in der Tiefe verbleiben. Die Mondatmosphäre entsteht wahrscheinlich durch das Ausgasen von warmem Material unter der Oberfläche.

Einmal freigesetzt, haben Gase fast immer eine geringere Dichte als die umgebenden Gesteine und Sande und sickern an die Oberfläche. Explosive Eruptionen von Vulkanen entstehen dadurch, dass Wasser oder andere flüchtige Stoffe, die aus Magma ausgegast wurden, beispielsweise von einem Lavadom eingeschlossen werden . Auf der der Erde tektonischen divergent Grenzen , wo neue Kruste geschaffen wird, Helium und Kohlendioxid sind nur einige der flüchtigen Stoffe aus gast wird Mantel Magma .

In einer geschlossenen Umgebung

Das Ausgasen kann erheblich sein, wenn es sich in einer geschlossenen Umgebung ansammelt, in der Luft stagniert oder umgewälzt wird. Zum Beispiel neues Auto Geruch besteht aus entgasten Chemikalien durch Hitze in einem geschlossenen Pkw freigegeben. Selbst ein nahezu geruchloses Material wie Holz kann bei monatelanger Aufbewahrung in einer geschlossenen Kiste einen starken Geruch entwickeln. Es gibt Bedenken, dass Weichmacher und Lösungsmittel, die aus vielen Industrieprodukten, insbesondere Kunststoffen, freigesetzt werden, gesundheitsschädlich sein können. Eine langfristige Exposition gegenüber Lösungsmitteldämpfen kann eine chronische Lösungsmittel-induzierte Enzephalopathie (CSE) verursachen. Das Ausgasen toxischer Gase ist bei der Konstruktion von U-Booten und Raumstationen , die eine in sich geschlossene rezirkulierte Atmosphäre haben müssen, von großer Bedeutung .

Im Aufbau

Das Ausgasen kleiner Luftblasen in der Nähe der Oberfläche des abbindenden Betons kann zu dauerhaften Löchern in der Struktur (sogenannte Bugholes ) führen, die ihre strukturelle Integrität beeinträchtigen können.

Siehe auch

Verweise

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