Методы очистки кристаллизационные

Методы получения полупроводниковых материалов. В технологии полупроводниковых веществ нередко получение особочистого материала связано с его очисткой и выращиванием монокристалла. Так, в последнее время получившие широкое распространение транспортные химические реакции служат не только одним из способов получения полупроводникового вещества, но и методом его глубокой очистки. А широко известные кристаллизационные методы очистки (например, зонная плавка) одновременно служат надежным способом выращивания монокристаллов. Отсюда возникает определенная трудность раздельного описания методов получения, очистки и выращивания монокристаллов. [c.57]

Законы распределения являются основой разнообразных гетерогенных методов очистки (разделения), хотя само Ф. р. в процессе проведения этих методов очистки достигается далеко не всегда, а иногда сама возможность очистки обусловлена отсутствием Ф. р. (см. Кристаллизационные методы разделения смесей. Ректификация, Экстракция жидкостная). [c.55]

Данное учебное пособие является первой попыткой изложить на современном уровне теорию разделения веществ. Авторы на научном уровне дают классификацию веществ особой чистоты и методов глубокой очистки. Описываются химические, дистилляционные, кристаллизационные и другие методы очистки веществ. [c.344]

Наиболее эффективными методами очистки названных соединений являются дистилляционные и кристаллизационные в сочетании с химическими реакциями термического распада, водородного восстановления и др. [c.12]

Метод стандартных веществ. Стандартным веществом может служить далеко не каждое химическое вещество. Первое требование, которое предъявляют к стандартным веществам,— возможность легко, с помощью простых методов очистки получить эти вещества в достаточно чистом виде. Содержание примесей при этом не должно превышать 0,05%, что примерно соответствует относительному стандартному отклонению при измерении массы навески. Кроме того, вещество, применяемое в качестве стандартного, должно сохраняться без изменений как на воздухе, так и в растворах, т. е. не окисляться, не взаимодействовать с диоксидом углерода, не терять кристаллизационную воду, не быть гигроскопичным, а в растворах не подвергаться протолитическому (гидролитическому) разложению. [c.160]

Как известно, наиболее чистые вещества (металлы и полупроводниковые соединения) были получены именно с применением кристаллизационных методов очистки, в частности зонной плавкой, так что последнюю можно по праву считать чемпионом в семействе других способов ультраочистки. Применение данного метода для очистки жидкостей целесообразно, например, в следующих случаях 1) при очистке мономеров и других термолабильных веществ 2) в том случае, если примесь образует азеотропную смесь с основным веществом 3) при глубокой очистке агрессивных и склонных к гидролизу жидкостей типа хлоридов элементов 1П, IV и V групп периодической системы Д. И. Менделеева. В последнем случае использование кристаллизационных методов очистки особенно перспективно по той причине, что очищаемый объект находится в основном в малоактивном твердом состоянии и не контактирует ни с чем, за исключением стенок контейнера, что почти исключает возможность попадания внешних загрязнений. [c.471]

Иногда встречаются и другие обозначения коэффициента разделения, например к в кристаллизационных методах очистки, у в термодиффузии. [c.34]

И, наконец, достаточно важным показателем качества капролактама является его температура плавления при кристаллизационном методе очистки трудно рассчитывать на ее соответствие современным требованиям. [c.188]

Получение металлов особой чистоты восстановлением или термораспадом их хлоридов имеет пока еще весьма ограниченное применение, что, по-видимому, объясняется следующими причинами. Технические хлориды содержат большое число примесей, главным образом, углеводородов и их хлорпроизводных. Освобождение хлоридов от такого разнообразия примесей представляет собой непростую задачу. Для очистки хлоридов, имеющих низкие температуры кипения и плавления, разработан и широко применяется метод ректификации. Для большинства из них разработаны чувствительные газо-хроматографический и масс-спектрометрический методы анализа. Для хлоридов, имеющих высокую температуру кипения, метод ректификации исследован в меньшей степени. Как и в случае гидридов, с помощью одной только ректификации очень трудно обеспечить высокую степень чистоты. Кристаллизационные методы очистки хлоридов применяются еще пока редко. Большие возможности для глубокой очистки летучих веществ имеет метод противоточной кристаллизаций из расплава. При работе с веществами, имеющими низкую температуру плавления, этот метод может обеспечить такую же глубину очистки, как и зонная кристаллизация. В то же время, противоточный метод более производительный и более, технологичный, чем зонная кристаллизация. [c.9]

Автор не упоминает о советских работах по кристаллизационным методам очистки органических веществ, поэтому в дополнении к данной книге приведен обзор работ советских исследователей, тем более что они включают и темы, которые почти не разработаны за рубежом, например зонную плавку органических мономеров и теорию кристаллизационных колонок. [c.6]

В основе кристаллизационных методов разделения смесей лежит различие в составах жидкостей (расплав или раствор) и образующейся из нее твердой фазы (кристаллы). Это различие максимально, когда жидкая и твердая фазы находятся в термодинамическом равновесии. Часто оно оказывается существенно выше, чем различие в составах той же жидкости (расплав) и равновесного с ней пара. В таких случаях кристаллизационные методы очистки являются в принципе более предпочтительными, чем дистилляционные. К достоинства.м кристаллизационных методов следует отнести более низкую температуру процесса кристаллизации по сравнению с температурой процесса дистилляции. Это особенно важно при очистке термонестойких веществ и для снижения загрязняющего действия материала аппаратуры. Преимуществом кристаллизационных методов очистки является также то, что они требуют меньших затрат энергии, чем дистилляционные методы, так как теплота плавления вещества существенно ниже теплоты его испарения. [c.104]

Работы по зонной очистке мономеров рассмотрены подробно, поскольку аналогичных зарубежных работ, по-видимому, нет, по крайней мере их не приводит Херингтон. Работы о кристаллизационных колонках не входят в тему этой книги, но если Херингтон счел уместным включить в книгу, кроме зонной плавки, другие варианты кристаллизационных методов очистки, то логично рассмотреть работы по кристаллизационным колонкам, которые применяют в более совершенном, чем зонная плавка, варианте кристаллизационных методов очистки. Эти работы только начаты и касаются главным образом теории кристаллизационных колонок. [c.195]

Сокристаллизация является основой кристаллизационных методов очистки веществ, занимающих видное место среди других способов очистки [3—5, 29, 30]. Эти методы широко используют для получения различных материалов.Так, кристаллизационными методами получены чистые вещества для радиоэлектроники и вычислительной техники (германий, кремний, индий, галлий, мышьяк и др.), атомной энергетики (цирконий, уран, висмут) и ракетостроения (титан, хром, молибден и др.). Очистную сокристаллизацию проводят при получении полимеров, душистых веществ, льда, многих пищевых продуктов и лекарственных препаратов. [c.274]

Практически лучшие результаты глубокой очистки вещества получаются на основе комплексного использования различных методов. Наиболее глубокая очистка материалов полупроводниковой техники, как правило, достигается в результате сочетания химических, сорбционных, экстракционных, ректификационных и других методов. Но кристаллизационные методы глубокой очистки занимают особое место и имеют первостепенное значение в технологии полупроводниковых материалов. Они одновременна служат методами глубокой очистки и получения совершенных монокристаллов практически любого размера. Поэтому для ведущих современных полупроводниковых материалов, таких как кремний, германий и соединений [c.68]

Колонная кристаллизация. При колонном методе очистки [35 твердую фазу с примесью помещают в кристаллизатор, имеющий градиент температур (кристаллизационную колонну), в более нагретом конце колонны температуру поддерживают несколько выше температуры плавления чистого кристаллизанта (рис. 10.3). Обеспечивают движение кристаллов в направлении градиента температур, а расплав заставляют двигаться в противотоке относительно [c.275]

Показана высокая эффективность кристаллизационных методов очистки четыреххлористого титана от примесей хлорорганических веществ и окситрихлорида ванадия. [c.266]

Все это определяет практическую значимость теоретических и экспериментальных исследований в области физической химии и технологии кристаллизационных методов очистки. Одинаково важны исследования по теории и практике кристаллизационных методов очистки и по их применению к новым объектам. [c.3]

Одним из кристаллизационных методов очистки веществ является метод нормальной направленной кристаллизации [4]. Суть его заключается в следующем. Пусть сосуд 1 (рис. 37) охлаждается таким образом (например, путем медленного ввода сосуда в криостат), что находящаяся в нем жидкая смесь основное вещество — примесь начинает кристаллизоваться в нижней части сосуда и о разующийся плоский фронт кристаллизации постепенно передвигается вверх. Примем также, что жидкая фаза интенсивно перемешивается и, следовательно, жидкость, остающаяся в сосуде в про- цессе такой кристаллизации, однородна в любой момент времени, а диффузия в твердой фазе по сравнению с диффузией в жидкой фазе незначительна. В дальнейшем для краткости при описании рассматриваемого процесса будем пользоваться термином направленная кристаллизация, хотя следует отметить, что в принципе направленными [c.181]

Более широкое применение противоточной кристаллизации из расплава в качестве метода глубокой очистки веществ в определенной степени сдерживается техническими трудностями в создании оптимальных условий осуществления самого процесса, особенно в укрупненном варианте. Однако исходя из уже имеющихся в литературе данных по очистке различных веществ есть все основания ожидать, что с усовершенствованием конструкций кристаллизационных колонн метод противоточной кристаллизации из расплава получит еще большее развитие, в особенности в сочетании с другими методами очистки [304—307]. [c.254]

В настоящей работе рассматриваются физико-химические свойства летучих хлоридов с точки зрения применения к ним кристаллизационных методов очистки. Дается краткий обзор кристаллизационных методов очистки летучих хлоридов, а также рассматриваются некоторые конструкции кристаллизационных колонн для глубокой очистки летучих хлоридов противоточной кристаллизацией из расплава. [c.33]

Более заметны успехи по очистке кристаллизационными методами летучих хлоридов элементов IV группы периодической системы. Предложены методы глубокой очистки четыреххлористого [c.36]

Как видно из табл. 1, хлориды углерода и олова легко могут быть подвергнуты очистке кристаллизационными методами. Х.чо-риды циркония II гафния плавятся под давлением ири относите.льно высокой температуре, поэтому их очистка такими же методами пока проблематична. [c.37]

Сам термин массовая кристаллизация появился не случайно. Его введение связано с теми особенностями, которыми обладает процесс образования кристаллических осадков в промышленных условиях. К ним, в частности, относятся образование большого числа центров кристаллизации, рост кристаллов в условиях конкуренции, соударений и сложных концентрационных и температурных полей, перекристаллизация и т. п. Перечисленные особенности и всевозрастающая роль кристаллизации в химической технологии заставили решать проблему превращения этого процесса из искусства в науку. Для ее решения стали проводить исследования самого различного плана, связанные с производством различного рода удобрений, химических реактивов, ряда органических продуктов и других соединений. Новым стимулом к развитию исследований по кристаллизации послужило производство веществ особой чистоты в связи с использованием кристаллизационных методов очистки. [c.9]

КРИСТАЛЛИЗАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ [c.226]

Кратко рассмотрены преимущества кристаллизационных методов очистки веществ по сравнению с дистилляционными. Показано, что из кристаллизационных методов весьма перспективен метод противоточной кристаллизации из расплава, с помощью которого проведена успешная очистка ряда органических и неорганических веществ. Проведено сравнение моделей и показано, что реальным явлениям больше отвечает диффузионная модель. Найдено, что диффузионный массообмен дает основной вклад в обший эффект разделения, а наблюдаемое явление частичной перекристаллизации твердой фазы дает значительно меньший вклад. На основе проведенных исследований даны рекомендации к проектированию аппаратуры для проведения процесса противоточной кристализации из расплава. [c.150]

Преимущество методов кристаллизации из расплавов заключается в возможности исключения прямого контакта очищаемого образца со вспомогательной аппаратурой. Поэтому эти методы применяют для глубокой очистки тугоплавких металлов, оксидов и солей. В методе вытягивания из расплава проводят выращивание монокристалла вещества на вращающейся затравочной пластинке с параллельной его очисткой от примесей с коэ( ициентом распределения меньшим единицы. Рассматриваемые методы кристаллизации из расплава позволяют не только очищать вещества, но и вводить в них заданные количества тех или иных микропримесей. В настоящее время кристаллизационные методы очистки считаются самыми тонкими и их обычно применяют на заключительных стадиях получения особо чистых веществ, в том числе полупроводниковых материалов. [c.318]

В практикуме описаны лабораторные работы по химии и технологии полупроводни ков. Пособие предназначено для изучения основных методов физико-химического ис следования конденсированных систем (ДТА, тензиметрические методы, построенИ Р—7— -диаграмм, методы микроструктурного анализа и микротвердости), различны. методов синтеза, кристаллизационной очистки и выращивания монокристаллов полу проводниковых соединений, а также зтгакомит с основными технологическими опера днями в производстве полупроводниковых приборов (окисление, диффузия, эпитаксия травление). [c.2]

Кристаллизационные методы очистки использовались при получении Бысокочистого ( сЦ. в работах [27, 150] для этой цели предлагается применять направленную кристаллизацию, а в работе [64] описан процесс зонной плапки 5114 чри помощи аппарата аналогично изображенному е1я рис. 67 (стр. 353). П результате очистки после 8 проходов содержание нримеси Гс удалось снизить п 50 раз, А1 — более чем п 100 раз, Mg — в 300 раз от примеси Са оспободиться не удастся. [c.365]

Получение. Непосредственно из руд и концентратов, содержащих Т., он не извлекается, а получается попутно из пылей и возгонов, образующихся при переработке полиметаллического сырья, из полупродуктов свинцово-цинкового, медеплавильного и сернокислотного производств. Процесс получения Т. из разнообразного и сложного по составу сырья включает его разложение, перевод Т. в раствор и последующее осаждение металла из раствора в виде хлорида, иодида, сульфата, хромата, дихромата или гидроксида Т. Образующийся таким путем концентрат очищается от сопутствующих металлов методами экстракции и ионного обмена, последовательным осаждением малорастворимых соединений. Из очищенных растворов Т. выделяют цементацией на цинке, амальгамным методом полученный губчатый металл промывают, брикетируют и переплавляют. Металлический Т. высокой чистоты, удовлетворяющий требованиям полупроводниковой техники, получают посредством сочетанного применения химических, электрохимических и кристаллизационных методов очистки, путем амальгамного рафинирования. В очищенном Т. в виде примесей содержатся свинец (4.27-10-= %), медь (3,18-10- %), кадмий (1,4-Ю- %), никель (1,12-10-3%). [c.238]

Методы низкотемпературной кристаллизации из расплава (направленная и противоточная) позволяют получать высокочистые вещества в условиях, практически исключающих внесение внешних загрязнений в очищаемый продукт. В противоположность иным методам очистки низкотемпературная кристаллизация не использует никаких очищающих агентов, собственная чистота которых может лимитировать предельно достижимую степень очистки, а также характеризуется очень малым отношением площади стенок аппарата к единице массы очищаемого вещества. Наконец, пониженная температура кристаллизационного процесса позволяет подавить диффузию микропримесей из материала аппаратуры в обрабатываемый объект. [c.55]

В производстве интегральных схем и на некоторых других стадиях микроэлектронной технологии широко используются органические растворители особой чистоты. Нами показана целесообразность, в ряде случаев, применения прн глубокой очистке растворителей вакуумных процессов при пониженных температурах. Сольватная теория предельно разбавленных растворов удовлетворительно объясняет значительное увеличение эффективности дистилляциопного и частично кристаллизационного методов очистки при значительном понижеппн температуры и давления. Нижними предельными параметрами для жидкости являются таковые, соответствующие тройной точке [2]. На примере осуществления дистилляционпой очистки диоксана вблизи тройной точки показана эффективность данного метода очистки [3]. [c.222]

Многочисленные исследования Я. И. Герасимова и сотрудников, начатые им в 1931 г. в организованной под руководством А. В. Раковского лаборатории химической термодинамики химического факультета МГУ (с 1941 г. ее возглавляет Я. И. Герасимов), к настоящему времени лшжно было бы объединить в десять следующих групп водно-солевые равновесия равновесия расслаивания в тройных жидких систе.мах равновесие раствор — газ в тройных системах давление пара солей, солевых расплавов и органических соединений термодинамика сульфидов металлов фазовые равновесия в пленках водных растворов термодинамика металлических окислов и кислородных солей термодинамика интерметаллических соединений, жидких и твердых металлических оплавов кристаллизационные методы очистки и 0 Пределения чистоты низкоплавких органических веществ статистическая теория металлических расплавов. Был разработан ряд новых методов [c.71]

Работы последнего десятилетия показали, что управляемая кристаллизация в трубчатом контейнере, лежащая в основе многих методов выращивания монокристаллов и глубокой очистки веществ [3], с успехом может быть применена для аналитического концентрирования содержащихся в них примесей. Этот метод, названный кристаллизационным концентрированием [4], удачно дополняет традиционные методы обогащения, так как позволяет эффективно концентрировать примеси разной природы, в том числе катионы щелочных металлов, химические аналоги основы, анионы и органические примеси. Будучи безреактивным, метод характеризуется низким уровнем общего фона он легко поддается автоматизации, а при необходимости позволяет экономить дорогостоящий анализируемый материал благодаря возвращению его в производство после отбора концентрата. [c.8]

В зависимости от характера способных к обмену ионов иониты подразделяются на катиониты и аниониты, подвижными ионами в которых соответственно являются катионы (например, ион водорода Н+ в этом случае говорят, что катионит находится в Н+-форме) или анионы (например, гидроксильный ион ОН в этом случае говорят, что анионит находится в ОН -форме). С другой стороны, фиксированный ион ионита, представляющий собой совокупность атомов или групп атомов, связанных между собой ковалентными связями, лишен подвижности, являясь гигантским анионом (в случае катионита) или катионом (в случае анионита). Полагая в простейшем случае, что подвижные ионы ионита и рассматриваемые ионы основного вещества в растворе одноименны, суть процесса можно охарактеризовать уравнением реакции (1У-46б). Отсюда следует, что принципиально процесс ионного обмена сводится к взаимодействию двух электролитов, один из которых (ионит) содержит практически неподвижный анионный (или катионный) комплекс. Достигаемый при этом эффект разделения обусловлен тем, что примесные ионы из исходного раствора сорбируются в фазе ионита. Находящийся же в равновесии с сорбентом-ионитом раствор соответственно будет обедняться этими ионами. Величину эффекта разделения можно оценить через константу равновесия протекающей ноннообменной реакции или через коэффициент разделения (распределения). Выражение для коэффициента разделения в рассматриваемом случае имеет тот же вид, что и в кристаллизационных методах очистки и будет представлять собой отношение равновесных концентраций примесных ионов в фазе ионита и в растворе. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология