反応性スパッタリングという物に携わっている者なのですが
ArガスとN2ガスの分圧が出せなくて困っています
既知なものは

各ガス流量(ml/min)
真空槽内の全圧(Pa)

単純にガス流量の比で全圧を割るのでしょうか?
気体の状態方程式で算出できるかと思って色々がんばりましたが
これだという答えはでませんでした 頭悪いもので(笑)

どなたかよろしくお願いします

A 回答 (2件)

たびたび、追加(^^;



ふと思ったのですが

・ガス流量xはチャンバー内のガス量に比例する。
・ある気体の分圧はガス量に比例する。

つまり、ガス流量はチャンバー内のガスの分圧に比例する。

単純計算すると

PV=nRT でT, Vは一定、Rは定数
P=P1+P2
P1:P2=x1:x2

気体1の分圧は
P1=[x1/(x1+x2)]×P

となりませんか?

間違えてたら補足してください
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ん~、私もスパッタやってました(笑)



ガス流量比をmol比になおすと言う方法もいいと思います。

あとはガスを入れるときに
Arガス x Pa
を流したあとに(このときの全圧はx Pa)
N2ガス流入させ希望する全圧までもっていく。

当然、

全圧-x=y

yはN2の分圧

となるわけです。

分かったでしょうか?

他にもプラズマの発光を分光させ、ある波長の光の強度を測る装置を用いて(ある元素はある固有波長の発光をすることはご存じと思います)その強度から分圧を求めると言った方法も考えられますが……装置が必要です(笑)

そんなところでしょうか
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この回答へのお礼

おお スパッタの先輩だ!((泣))
うちにある装置不便なことに分圧を表示しないんです!
ガスを圧でなく流量で示している文献なんてないですよね(笑)

上の説明よくわかりました! ありがとうございます!

ちなみにマグネトロンスパッタリング法でTiN膜付けてます
スパッタの先輩とは心強いです また見かけたらアドバイスお願いします!

P.S 補足要求とありましたが何かあったでしょうか?
   具体的に言って頂ければ補足します!!

お礼日時:2001/04/03 00:36

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Aベストアンサー

一番安価で精密なのは「セッケン膜流量計」です。
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Q全圧、分圧

体積1.12Lの容器にN2=7.0g、H2=1.0g、Ar=10gからなる0℃の混合気体が入っている。これらすべて理想気体であるとして、次の問いに答えよ。 ただし、原子量H=1.0、N=14、Ar=40、気体定数8.31×10^3Pa・L/(K・mol)とする。
1容器内のN2、H2、Arの分圧はそれぞれ何Paか。
2容器内の混合気体の全圧は何Paか。

N2=7.0g、H2=1.0g、Ar=10gなので、
N2=0.25mol、H2=0.5mol、Ar=0.25mol
よって気体全体のmol数は1mol
PV=nRTより
P×1.12=1×8.31×10^3×273

N2:H2:Ar=1:2:1(mol比)なので

とここまでは分かるのですが
P(N2)=5.08×10^5Pa,
P(H2)=1.02×10^6Pa,
P(Ar)=5.08×10^Pa
はどう出したのでしょうか。

Aベストアンサー

こんばんは。

N2の分圧をPN2、H2の分圧をPH2、Arの分圧をPAr、
と置きます。

混合気体の状態方程式は、各種類の分子の分圧ごとに立てることができます。 ← 重要!!!
つまり、
PN2・V = 7.0/28 × RT
PH2・V = 1.0/2.0 × RT
PAr・V = 10/40 × RT
です。
3種類の気体が力を合わせて周りを押すので、分圧の合計が全圧になるわけです。

PN2 = 7.0/28 × RT/V
PH2 = 1.0/2.0 × RT/V
PAr = 10/40 × RT/V

ここで、
RT/V = 8.31×10^3[Pa・L/(K・mol)] × 273[K]/(1.12[L])
 = 2.03×10^6 [Pa/mol]

よって、
PN2 = 7.0/28 [mol] × 2.03×10^6 [Pa/mol]
 = 5.08×10^5 [Pa]

PH2 = 1.0/2.0 [mol] × 2.03×10^6 [Pa/mol]
 = 1.02×10^6 [Pa]

PAr = 10/40 [mol] × 2.03×10^6 [Pa/mol]
 = 5.08×10^5 [Pa]


もちろん、あなたが考えたとおり、全圧を求めてから、モル数の比で、
全圧の1/4 : 全圧の1/2 : 全圧の1/4
と分配しても、同じ答えに行き着きます。

ただし、題意は、3つの分圧を求めてから全圧を求めるということですので、
分圧を先に計算するんでしょうかね。


以上、ご参考になりしたら幸いです。

こんばんは。

N2の分圧をPN2、H2の分圧をPH2、Arの分圧をPAr、
と置きます。

混合気体の状態方程式は、各種類の分子の分圧ごとに立てることができます。 ← 重要!!!
つまり、
PN2・V = 7.0/28 × RT
PH2・V = 1.0/2.0 × RT
PAr・V = 10/40 × RT
です。
3種類の気体が力を合わせて周りを押すので、分圧の合計が全圧になるわけです。

PN2 = 7.0/28 × RT/V
PH2 = 1.0/2.0 × RT/V
PAr = 10/40...続きを読む

Q化学 混合気体の全圧分圧

3.0Lの容器Aに2.0×10の5乗Paの窒素を
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全圧と体積、温度(T)があるので、mol数が計算出来る。
後は合計の重さをmol数で割っても同じ値になります)

Q気体の状態方程式で・気体分圧・全圧を求めるには?

はじめまして、お世話になります。

問)3.2gの酸素と8.4gの窒素を27℃で20Lの鉄製ボンベに入れた。混合気体の全圧・分圧を求めなさい。
N=14、O=16

ということで、PV=nRTの御出まし
P=nRT/Vに変形

酸素と窒素の原子量より個々のモル(n)を求め
P=nRT/Vに代入し分圧が出ます。
そこで問題なのですが…先生の解答では

まず先に個々のモルを足しその合計を「P=nRT/V」に代入し全圧を出しその後

全圧×1/4・全圧×3/4で個々の分圧を出しています。

でも私は個々のモルから個々の分圧出し、分圧を足し
全圧を出しました。

先生の解答はと私の解答は分圧は合ってるのですが、全圧の小数点以下が違います。手順が違う事が原因だと思いますが。

(N2)分圧+(O2)分圧=全圧、ではいけない理由を教えてください(手順が間違っている理由ですねTT)

ちなみに私の解答は「0.411」
   先生の解答は「0.492」

???化学も数学の要素がいっぱいなので、手順が大事だと思います^^;

あと、原子量が提示されてる場合は「まずモルを求めるのが先」と考えてよろしいのでしょうか?

はじめまして、お世話になります。

問)3.2gの酸素と8.4gの窒素を27℃で20Lの鉄製ボンベに入れた。混合気体の全圧・分圧を求めなさい。
N=14、O=16

ということで、PV=nRTの御出まし
P=nRT/Vに変形

酸素と窒素の原子量より個々のモル(n)を求め
P=nRT/Vに代入し分圧が出ます。
そこで問題なのですが…先生の解答では

まず先に個々のモルを足しその合計を「P=nRT/V」に代入し全圧を出しその後

全圧×1/4・全圧×3/4で個々の分圧を出しています。

でも...続きを読む

Aベストアンサー

>(N2)分圧+(O2)分圧=全圧
この式は正しいです。したがって、貴方の計算法と、先生の計算法では同じ答が得られるはずです。そこで、検算したみましたところ、全圧0.492 atmが正しいことがわかりました。おそらく、0.411 atmは単に計算の誤りと思われます。

以下、検算結果を示します。※有効数字は考えていません
(気体定数を、0.082 atm・L・mol^-1・K^-1 とします)
酸素の物質量 0.1 mol
窒素の物質量 0.3 mol
絶対温度 300 K
酸素の分圧 0.123 atm
窒素の分圧 0.369 atm
全圧 0.492 atm

Q混合気体の全圧について…

こんにちは、いつもお世話になっております。
質問はタイトル通りなのですが、某大学の入試過去問です。
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「5[l]の二酸化炭素2.2g、メタン6.4gの混合気体が入っている。
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 このとき全圧は何atmか。気体は27℃、気体定数R=0.082とする。」
…です!気体の状態方程式「PV=nRT」を使えば求められると思っていたのですが、どうもその解答の答えにならなくて…ええと、その解答は2.0[atm]でした。解説も全くなく、答えのみだったので、それだけ簡単な問題なのか…と思いつつも、質問させていただきました><;

どうか、ご解答よろしくお願いいたしますm(_ _)m

Aベストアンサー

水酸化ナトリウムに二酸化炭素は吸収されますよね。
それを頭に入れて計算してみてください。


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