La ley de Sieverts , en metalurgia física y química , es una regla para predecir la solubilidad de gases en metales . Lleva el nombre del químico alemán Adolf Sieverts (1874-1947). [1] La ley establece que la solubilidad de un gas diatómico en un metal es proporcional a la raíz cuadrada de la presión parcial del gas en equilibrio termodinámico . [2] El hidrógeno , el oxígeno y el nitrógeno son ejemplos de gases diatómicos disueltos de interés frecuente en la metalurgia.
Justificación
La ley de Sieverts se puede racionalizar fácilmente considerando la reacción de disolución del gas en el metal, que implica la disociación de la molécula del gas. Por ejemplo, para nitrógeno:
- N 2 (gas molecular) ⇌ 2 N (átomos disueltos)
Para la reacción anterior, la constante de equilibrio es
dónde:
- c at es la concentración de los átomos disueltos en el metal (en el caso anterior, nitrógeno atómico N),
- p mol es la presión parcial del gas en la interfaz con el metal (en el caso anterior, el nitrógeno molecular N 2 ).
Por lo tanto,