OCCLUSIONE
OCCLUSIONE
. Fenomeno così definito per la prima volta nel 1867 da Th. Graham: "si riconosce in certi metalli la proprietà di assorbire al calore rosso idrogeno e di trattenerlo per un tempo indefinito, anche riportati a temperature inferiori". In quest'ordine s' inquadrano anche i fenomeni di diffusione di gas attraverso metalli riscaldati, scoperti da H. Sainte-Claire Deville fino dal 1863. Il nome di occlusione fu poi esteso a tutti i casi in cui i metalli assorbono i gas, eccettuati quelli in cui ha luogo combinazione chimica. Si è adoperato anche talvolta impropriamente il termine per designare l'assorbimento da parte di superficie non metalliche. Il fenomeno dell'occlusione comporta in via generale attivazione chimica dell'idrogeno occluso: e sembra evidente una connessione coi fenomeni catalitici (v. catalisi).
Se nei casi a) e b) prevale il semplice assorbimento, nel caso c) in cui le superficie sono molto grandi prevale l'adsorbimento, che segue andamento esponenziale. In questo caso quindi non vale più la legge di Henry, che si esprime con un'equazione lineare.
a) Occlusione nei metalli fusi. - Fino dal 1819 fu segnalato da Lucas l'assorbimento di ossigeno da parte dell'argento fuso. L'idrogeno viene assorbito dal rame, dal nichelio, dal ferro e dal palladio allo stato di fusione, e anche in misura minore dal cobalto e dal platino. Il rame fuso assorbe l'anidride solforosa. E poiché per tutti i metalli, eccettuato il palladio, l'assorbimento cresce con la temperatura, si ha col raffreddamento una separazione del gas sotto forma di bollicine all'interno del metallo, fenomeno di cui si deve spesso tener conto in metallurgia.
b) Occlusione nei metalli solidi. - I metalli che assorbono gas sulla loro superficie solida appartengono tutti a una certa zona del sistema periodico. Essi sono segnati in corsivo nella tabella che segue:
La solubilità aumenta con la temperatura e varia bruscamente al punto di fusione. Essa varia anche col quadrato della pressione, fino a un certo limite. In generale la quantità assorbita è assai piccola: 100 gr. di metallo assorbono a 1000° fra 0,02 e 1 mg. d'idrogeno. Eccezione notevole è il Palladio, il quale a 20° ne assorbe ben 600 mg., quanti ne corrispondono alla composizione Pd2H (secondo altri, la formula indicata sarebbe Pd3H2): e in questo caso l'assorbimento decresce col crescere della temperatura (a 600° si riduce a 8 mg.). Eccettuato il caso del palladio, l'assorbimento s'inizia a temperature che si aggirano sui 500°: a freddo esso può avvenire allo stato nascente, quando il metallo è al catodo di una cella elettrolitica. Il processo di assorbimento si complica per lo più, e non solo nel caso eccezionale del palladio, ma anche in varia misura nel caso dei metalli terrosi rari, come in quelli del gruppo del titanio e del vanadio, di una formazione di "idruri semi-metallici" nei quali l'idrogeno viene a inserirsi in proporzioni stechiometriche nel reticolo cristallino del metallo (Hagg).
c) Occlusione nei metalli finemente suddivisi. - In questo caso prevalgono i fenomeni di adsorbimento, e si manifesta il potere specifico assorbente della sostanza in questione. Il palladio però occupa anche qui un posto a parte, assorbendo quantità eccezionali d'idrogeno allo stato di spugna, e quantità ancora maggiori allo stato colloidale. Ricerche recenti di W. Frankenstein e K. Mayrhofer (1929) hanno chiarito il meccanismo d'assorbimento dell'idrogeno da parte del ferro allo stato di suddivisione atomica. L'assorbimento dell'ossigeno da parte della spugna di platino non si può a rigore dire assorbimento, poiché si tratta piuttosto di un'autoossidazione.