Примесные простых веществ

Рис. XI.1. Зависимость между концентрацией дефектов и температурой в простом твердом веществе, М, находящемся в равновесии с паром, активность примесного элемента Р в котором постоянна. Случай, когда вакансии и примесные атомы ассоциируют.

Рис. XI.3. Температурная зависимость концентрации дефектов в кристалле простого вещества, содержащем фиксированную концентрацию примесных доноров Рм- Пунктирные линии обозначают концентрацию собственных дефектов при отсутствии примеси.

Как было уже показано, химические методы очистки веществ обладают большими возможностями. В некоторых случаях хороших результатов можно ожидать даже при очистке простых веществ от сопутствующих им примесных элементов-аналогов [уравнения (1.11а), (1.116)]. В целом же очистка веществ от близких к нему по свойствам примесей химическими методами обычно малоэффективна. Действительно, если обратиться к периодической системе элементов, то можно заметить, что сходные по свойствам элементы имеют и близкую по величине электроотрицательность. В таблице электроотрицательности некоторых из них, например 51 и Ое, занимают одно место. Это означает, что различие в энергиях их взаимодействия с каким-либо третьим элементом не должно быть большим, особенно при высокой температуре. При более низкой температуре [c.30]

К точечным дефектам относятся уже обсуждавшиеся выше дефекты в кристаллах простых веществ чужеродные (примес-ные) атомы, или ионы, которые замещают в кристаллической решетке частицы основного вещества или внедряются в междоузлия (окраска рубина, изумруда, алмаза вызвана примесными атомами) комбинации вакансий с электронами (центры окраски) и др. [c.178]

Точечные дефекты, связанные с примесными атомами. До сих пор мы рассматривали дефекты, получающиеся в идеально чистых кристаллах простых веществ и индивидуальных химических соединениях. Но это лишь предельная абстракция, таковых веществ в действительности не существует. Каждое вещество содержит то или иное количество примесей, т. е. атомов постороннего вещества. [c.258]

Современная техника требует весьма чистых веществ, однако добиться полного отсутствия примесей или их наличия в количестве менее, чем 10" %, удалось лишь для очень немногих простых веществ. Самые чистые химические соединения содержат примесей или избытка одного из своих компонентов значительно больше приведенной выше величины. А это значит что в кристаллах размером в 1 см обычно содержится примесных атомов не менее чем 10 . Попадая в кристалл, посторонние [c.258]

К мишеням для облучения в ядерном реакторе предъявляется ряд требований объем мишеней должен быть минимальным, так как стоимость облучения зависит от загрузки каналов реактора, объем которых лимитирован мишень должна быть взрывобезопасной, радиационно и термически устойчивой состав и чистота мишени должны быть такими, чтобы отсутствовали ядерные реакции, приводящие к образованию примесных радиоактивных изотопов. В связи с этим оптимальными для облучения являются простые вещества высокой чистоты, окислы и для небольших времен облучения— карбонаты. Использование хлоридов для получения радиоактивных изотопов щелочных металлов приводит к параллельному образованию из хлора радиоактивных изотопов и по реакциям С1(ге, уо) 5, з СГ(п, а) Р и хлора по реакции С1(га, у) > С1. В этом случае перед использованием необходима химическая переработка мишени с целью разделения изотопов С1, и щелочного металла. [c.237]

Рассмотрим сначала кристалл простого вещества А, содержащий следующие дефекты вакансии междуузельные атомы А1 и примесные атомы Р, образующие дефекты замещения Ра - в узлах решетки А. Эффективные заряды дефектов е считаем произвольными. [c.59]

Поглощение, обусловленное ионизацией дефектов, наблюдалось для боль-июго числа веществ галогенидов щелочных металлов, соединений типа ZnS, твердых простых веществ, таких, как германий и кремний, и т. д. Оно обычно используется для получения сведений о положении энергетических уровней дефектов. Обзор систем, в которых обнаружено дополнительное поглощение, связанное с присутствием примесных атомов, сделан в работе [49] (см. также табл. XVI.1). [c.175]

Дефекты в кристаллах простых веществ, содержащих примесные атомы одного типа [c.253]

Взаимное влияние собственных и примесных дефектов путем образования ассоциатов и в связи с изменением условия нейтральности часто наблюдается одновременно. Однако для простоты рассмотрим сначала гипотетический случай ассоциации, когда предполагается, что все дефекты электронейтральны и поэтому взаимодействие по второму типу невозможно. Рассмотрим кристалл простого вещества, состоящий из атомов М и содержащий вакансии Ум- Пусть этот кристалл находится в равновесии с паром, в котором имеются атомы примеси Р, причем парциальное давление примеси равно рр. Примесные атомы размещаются в узлах решетки кристалла. [c.253]

Рис. XI.7. Состояние кристалла простого вещества, содержащего примесные доноры, после закалки до Т — 0. Состояние кристалла при высокой температуре соответствует рис. XI.6, а.

Поскольку механизм внедрения примесных атомов определяется типом собственного разупорядочения, а последний в кристалле простого вещества более или менее постоянен, то механизм внедрения для данного вещества также фиксирован. Единственным фактором, который может вызвать его изменение, является температура. Как будет показано в дальнейшем, это утверждение справедливо лишь тогда, когда в системе имеются примесные дефекты только одного типа. При наличии примесных атомов разных типов атомы одного из них могут влиять на механизм внедрения атомов другого. [c.263]

Рис. XI.8. Энергетическая схема кристалла простого вещества М с вакансиями У , способными принимать по два электрона, и примесными атомами которые могут отдавать по одному электрону.

Рис. ХП.1. Энергетическая схема кристалла простого вещества М, содержащего примесные доноры и акцепторы А ,.

ХП.1. КРИСТАЛЛ ПРОСТОГО ВЕЩЕСТВА, СОДЕРЖАЩИЙ ПРИМЕСНЫЕ АТОМЫ ДВУХ ТИПОВ, В РАВНОВЕСИИ С ПАРОМ [c.274]

XII.2. ЧАСТИЧНОЕ РАВНОВЕСИЕ МЕЖДУ КРИСТАЛЛОМ ПРОСТОГО ВЕЩЕСТВА, СОДЕРЖАЩЕГО ПРИМЕСНЫЕ АТОМЫ ДВУХ ТИПОВ, И ЕГО ПАРОМ [c.276]

Температура начала выделения второй фазы при наличии ассоциации (точка р) ниже, чем при ее отсутствии (точка д). Это равнозначно утверждению о том, что в результате ассоциации растворимость примесных атомов увеличивается. Указанный эффект аналогичен описанному ранее для пара и жидкости (разд. IV.4.3) и для кристаллов простых веществ (разд. XI.3, ХП.2.2). [c.469]

ХХ.3.3. Диффузия в простых веществах, содержащих примесные атомы различных типов [c.582]

Затруднения, которые встречаются на пути понимания механизма каталитического действия в гетерогенном катализе, чаще всего связаны с отсутствием достаточно надежной информации о структуре поверхности катализатора, природе действующих в каждом случае активных центров и их превращениях в процессе каталитической реакции. Эти затруднения особенно велики в случае аморфных катализаторов, химический состав поверхности которых, ее геометрия и атомная структура сильно зависят от условий получения и остаются в значительной степени неопределенными. В наиболее простом для исследования случае должно быть исключено также влияние примесных молекул, которые могут взаимодействовать с активными центрами в процессе подготовки катализатора и в процессе самого катализа. Такая постановка вопроса требует проведения исследования взаимодействия молекул исходного вещества с активными центрами катализатора в условиях вакуума па модельных системах. [c.155]

Эти простые правила облегчают составление и преобразование системы уравнений для расчета равновесных концентраций веществ в газовой фазе. Отметим также, что при вычислении концентраций примесных дефектов в кристаллах достаточно одного уравнения, связывающего концентрации данного элемента в двух соприкасающихся фазах [34]. [c.285]

Полупроводниковыми свойствами обладают кремний, германий, селен и ряд других простых веществ, а также химические соединения и интерметаллиды PbS, GaAs, InSb и т. д. Такие вещества называются собственными полупроводниками в отличие от веществ, в которых явление полупроводимости зависит от введенных примесей, — примесные полупроводники. [c.427]

Парциальное давление простого вещества М представляет интерес при вычислении химического потенциала М кристалла. В рассмотренном случае Рм и химический потенциал зависят только от температуры. Если же в кристалле присутствуют примесные атомы, то более целесообразно рассматривать соотношения кристалл —- пар. То же самое справедливо и для систем с большим числом компонентов (гл. XIII). [c.251]

Продемонстрируем этот эффект на примере введения однократно ионизирующегося примесного донора (Рм) в кристалл простого вещества (М), содержащий вакансии, которые могут принимать два электрона. Возможность двукратной ионизации вакансии отражается на электронной энергетической диаграмме наличием двух энергетических уровней (рис. XI.8) уровня Ук, [c.264]

Р И С. XI. 10. Зависимость между концен-гр 1цией дефектов в кристалле простого вещества и активностью примесных доноров. Случай, когда вакансии действуют как однократно ионизирующиеся акцепторы, а примесные атомы — как дважды ионизирующиеся доноры. [c.266]

Остановимся на частном случае — распределении примесного атома Р между кристаллом простого вещества, состоящим из атомов М, и его расплавом. Задача заключается в нахождении линий ликвидуса и солидуса для простой бинарной системы М — Р и соотношения между ними, т. е. коэффициента распределения примеси. Эта задача уже обсуждалась в разделе III.5. Для германия с примесями доноров и акцепторов было обнаружено, что описание через распределяющиеся между двумя фазами атомы Р приводит к неожиданно большим значениям энтропии примеси в твердом теле, которые предположительно были приписаны различиям в колебательных спектрах Р в М и Р в собственном (чистом) кристалле. Однако для того, чтобы правильно описать распределение примеси между фазалш, необходимо принимать во внимание точное состояние примесных атомов в кристалле, т. е. знать, находятся ли они в нейтральной или ионизированной форме, в виде простых дефектов, или ассоциатов, в каких местах решетки расположены и т. д. Кроме того, нужно учитывать, какой области отвечает состояние системы [121. Указанные [c.271]

На рис. 135 показана схема простого устройства, предложенного для этой цели 1Иорганом и соавторами. Сорбент с сорбированным на нем веществом они вносили тонким слоем на мембрану из пористого полипропилена, отделяющую его от камеры элюции, которая, в свою очередь, диализной мембраной была отделена от нижнего электродного буфера. Объем камеры элюции можно было регулировать, сближая верхнюю и нижнюю трубки. Верхний электродный буфер, которым уравновешивали и сорбент, выбирали таким образом, чтобы десорбированный белок был должным образом заряжен. Работа этой системы не требует особых пояснений. Главное ее достоинство — малый объем, куда элюируется вещество с колонки. Разумеется, примеси необходимо десорбировать и смыть с колонки до ее установки в камеру элюции. Тем не менее часть задержавшихся на колонке примесных белков может выходить в камеру вместе с очищаемым белком [IVIorgan et al., 1979]. [c.411]

Свобода [31] применил метод полуобратной продувки для анализа низкомолекулярных спиртов в водных растворах. После введения пробы газовый поток проходит последовательно через реактор с диглицеролом (20%) и через хроматографическую колонку с полиэтиленгликолем 400 (10%). Затем, когда зона воды находится в предварительной колонке (реакторе), а определяемые примесные компоненты поступили в основную колонку, переключают газовые потоки так, что направление потока в реакторе изменяется на обратное, а в хроматографической колонке не изменяется. Ограничением этого простого и эффективного метода отделения примесей от основного компонента является невозможность его применения для анализа примесей той же химической природы и реакционной способности, что и основное вещество. [c.220]

Выводы. В процессе контакта этанола с анио нитом АВ-17-8 происходит загрязнение растворителя органическими веществами. Выделенные из анионита вещества приводят к помутнению этанола, обладают восстановительными свойствами по отношению к ионному ассоциату астрофлаксина 5ЬС1б и к бих ромату калия, обладают свойствами кислот. Многократная промывка анионита этанолом не приводит к полной очистке смолы от содержащихся в ней примесей. Этанол, загрязненный примесными веществами, вымываемыми из АВ-17-8, легко очищается последующей простой перегонкой. [c.80]

Возникновение смешанных адсорбционных кристаллов можно проще всего объяснить с помощью теории образования зародышей на чужеродной основе (см. 13.2.2. и 13.4). Странский и Крастанов предложили простую молекулярно-кинетическую модель образования смешанного кристалла с адсорбционным слоем (рис. 13.20). В этой модели рассматривается образование моно- или мультимолекулярных слоев примесного вещества без образования зародыша — путем непосредственного роста трехмерных зародышей. Подложкой служит растущая грань основного вещества (рис. [c.331]

Электропроводность полимеров в большинстве случаев имеет примесный характер. Примеси неизбежно сопутствуют природным полимерам или попадают в технический полимерный материал в виде невступивших в реакцию мономерных веществ, в виде побочных продуктов реакции, в виде добавок, выполняющих роль катализаторов, эмульгаторов или просто попадают туда из окру-26 [c.26]

Как было показано выше, химические методы очистки веш еств обладают большими возможностями. В некоторых случаях хороших результатов можно ожидать даже при очистке простых веш,еств от соиутствуюш их им примесных элементов-аналогов (см. главу 1, уравнения (1.12а), (1.126)). В целом же очистка веществ от близких к нему по свойствам примесей химическими методами обычно малоэффективна. Действительно, если обратиться к периодической системе элементов, то можно заметить, что сходные ио свойствам элементы имеют и близкую по величине электроотрицательность. В таблице электроотрицательности некоторые из них, например Si и Ge, занимают одно место. Это означает, что различие в энергиях их взаимодействия с каким-либо третьим элементом не превышает Vas- Следовательно, константы равновесия реакций взаимодействия этих элементов с каким-то одним и тем же реагентом при 1000 К вряд ли будут отличаться больше чем на порядок. При более низкой температуре это различие, возможно, более существенно, но здесь возникает вопрос о скорости протекания указанных химических реакций ири заданной температуре. [c.37]

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]

В физике и радиоэлектронике бытует абсолютная характеристика содержания примеси, выражаемая числом атомов в 1 см вещества. Удобна такая размерность потому, что содержание примесей в электрофизических, особенно полупроводниковых материалах, обычно контролируется по плотности носителей тока. С известным же приближением можно считать, что плотность носителей тока отвечает числу ионизованных атомов примеси в полупроводнике. Говорят, например, так препарат германия имеет общую концентрацию примесных носителей заряда 10 в 1 см , в том числе никеля 5-10" в 1 см . Общее же количество атомов (молекул) в 1 см вещества равно Мй1А, где N — число Авогадро, равное 6,022-102 <1 — плотность вещества А — атомная (молекулярная) масса. Отметим, что для большинства жидких и твердых веществ (простых и низкомолекулярных) это количество не выходит за пределы (3—6) 10 [c.63]

Р и с. XI.11. Энергетические уровни для простого твердого вещества М, в котором имеются располагающиеся в разных местах решетки (в междоуз-и в узлах Рм) примесные атомы Р. [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология