Зонная перекристаллизация (зонная плавка)

Глубокая очистка вещества потребовала усовершенствования известных методов разделения смесей, а также разработки новых методов. Так, например, именно для глубокой очистки вначале металлов, а затем и других веществ в 50-х годах был разработан метод зонной перекристаллизации (зонной плавки), который и в настоящее время широко применяется и в лабораториях, и в промышленности. Совсем недавно предложен метод термодистилляции, позволяющий производить эффективную очистку жидкостей от находящихся в них примесей в виде взвешенных частиц. Развит метод ректификации в режиме [c.9]

Рис, 33. Схема процесса зонной перекристаллизации (зонной плавки) [c.92]

ЗОННАЯ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ (ЗОННАЯ ПЛАВКА) [c.187]

Зонная перекристаллизация (зонная плавка] [c.92]

Известны многочисленные методы очистки веществ фильтрование, дистилляция, дробная перегонка, возгонка или сублимация, перекристаллизация, зонная плавка, метод транспортных реакций и др. [c.42]

Аналогичен ректификации (в принципе и в аппаратурном оформлении) метод противоточной кристаллизации из расплава. Образующиеся вверху колонны кристаллы направляются вниз, где плавятся, а расплав поднимается вверх в противоток кристаллам. В результате на концах колонны множится эффект разделения, свойственный перекристаллизации. Таким способом очищают органические вещества, серу от битумов и т. д. Содержание примесей в этом случае снижается вплоть до 10 %. Метод противоточной кристаллизации более производителен, чем перекристаллизация зонной плавкой (см. главу 5), но уступает ей по простоте аппаратурного оформления и глубине очистки тугоплавких веществ. [c.47]

Лабораторные методы очистки и приготовления некоторых широко используемых при определении следов реактивов указаны в табл. 1. Несмотря на то что дистилляцию наиболее широко используют для очистки летучих реактивов, другие методы разделения также полезны для очистки. Так, примеси тяжелых металлов удовлетворительно удаляются из нейтральных водных растворов различных солей экстракцией раствором дитизона в четыреххлористом углероде или раствором оксихинолина в хлороформе, из соляной кислоты — пропусканием через колонку с анионитом, из растворов электролитов (служащих фоном при полярографии) — электролизом на ртутном катоде ири контролируемом потенциале [8]. В некоторых случаях можно использовать перекристаллизацию. Зонная плавка является [c.84]

ЗОННАЯ ПЕРЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ (ПЛАВКА) [c.119]

Одним из основных путей сверхтонкой очистки материалов является метод зонной плавки (иначе метод зонной нли направленной перекристаллизации). Способ основан на неодинаковой растворимости примеси в жидкой и твердой фазах данного очищаемого материала. Обычно жидкая фаза растворяет примесь лучше, чем твердая. [c.460]

Отделяя концы слитка, в которых накапливаются примеси, и проводя снова плавку и направленную кристаллизацию, можно провести дальнейшую очистку. Однако такой процесс дает малый выход очищенного материала и занимает много времени. Поэтому направленную кристаллизацию применяют только для предварительной очистки германия после восстановления. Дальнейшую очистку производят методом зонной плавки. При зонной плавке (ее еще называют зонной перекристаллизацией) вдоль слитка перемещается расплавленная зона, создаваемая нагревателем. Распределение примеси по длине слитка после одного прохода расплавленной зоны описывается уравнением [c.198]

Р-цию обычно проводят в кипящем этаноле, хлороформе шш уксусной к-те в инертной атмосфере. Продукты выделяют перекристаллизацией, возгонкой или с помощью зонной плавки. Выходы индолов 20-75%. [c.208]

Газообразные в-ва очищают путем селективной конденса-щш (или десублимации), селективного поглощения р-рами, расплавами или гранулированными твердыми в-вами, твердые в-ва-перекристаллизацией (в частности, в гидротермальных условиях см. Гидротермальные процессы), зонной плавкой (см. Кристаллизация), с помощью химических транспортных реакций и др. Для очистки часто используют селективное окисление, восстановление или комплексообразование. Применяют также разл. виды хроматографии, мембранные процессы разделения, дистилляцию, ректификацию. [c.214]

Применение зонной плавки для очистки лития эффективно только для удаления таких примесей, как Na, Мп, Са, Ре и Си. Содержание магния и кремния в слитке лития даже после 20 перекристаллизаций остается практически без изменения [55]. [c.393]

Концентрирование примесей в твердых веществах зонной плавкой осуществляют однократным или многократным проведением узкой зоны расплава через горизонтально или вертикально расположенный образец. При зонной перекристаллизации участки твердой фазы, образующиеся в первую очередь, обогащаются компонентами с коэффициентами распределения, превышающими единицу чем выше коэффициент распределения, тем быстрее это вещество кристаллизуется. Конечные участки слитка обогащаются компонентами с коэффициентом распределения меньше единицы. У метода есть ряд объективных ограни- [c.155]

После 9-10 проходов через 3 зоны, когда практически прекращается очистка вещества, ампулу вскрывают, чистое вещество отделяют от загрязненного, имеющего сероватую окраску, и перекристаллизовывают из толуола. Загрязненную нижнюю фракцию после перекристаллизации из толуола повторно подвергают очистке зонной плавкой. Общий выход п-кватерфенила составляет 60%. 319-320 С. [c.13]

Для получения материалов высокой чистоты большое распространение получил метод зонной плавки [5], позволяющий путем многократной перекристаллизации расплава концентрировать примеси в относительно небольшом участке образца. Последнее может быть использовано в аналитических целях. На целесообразность использования зонной плавки для получения аналитических концентратов указывалось в ряде работ [6—9]. В этой области уже выполнено несколько конкретных исследований [10—13, 16], но число их пока еще ограничено. В литературе неоднократно обращалось внимание на недостаточное использование широких возможностей этого метода в аналитической практике [3, 14, 15]. [c.375]

Формула (4) хорошо подтверждается не только для направленной перекристаллизации, но и для зонной плавки при медленном ее проведении. [c.175]

Применительно к глубокой очистке веществ наиболее эффективным из них является метод зонной перекристаллизации (зонной плавки) [1]. Однако он имеет существенные недостатки длительность процесса и малую производительность. От указанных недостатков в значительной мере свободен метод противоточной кристаллизации из расплава, осуществляемый в аппарате колонного типа — кристаллизационной колонне, и поэтому иногда называемый методом колонной кристаллизации. В этом методе образующаяся в кристаллизаторе колонны твердая фаза под действием силы тяжести или каким-либо другид1 способом движется противотоком с жидкой фазой, получающейся вследствие обращения фаз в плавителе Колонны. В результате межфазового перераспределения компо-Центов разделяемой смеси, усиленного эффектом противотока, появляется возможность отбора части обогащенного потока в качестве продукта. [c.48]

Кристаллизационные методы разделения смесей, как и дистилляционные, к настоящему времени получили щи-рокое распространение. Так, дробная перекристаллизация веществ из раствора применяется для очистки некоторых смесей и продуктов нефтепереработки. В связи с проблемой получения веществ особой чистоты были предложены два новых метода кристаллизационной очистки зонная перекристаллизация (зонная плавка) и противо-точная кристаллизация из расплава. Зонная плавка является конечной стадией очистки ряда получаемых в настоящее время веществ особой чистоты. Противоточпая кристаллизация из расплава, по-видимому, имеет также большую перспективу, поскольку, как показали исследования, она обладает даже преимуществами перед зонной плавкой в отношении времени проведения процесса и энергетических затрат. В основе всех кристаллизационных методов лежит различие в составах жидкости (расплав ЕЛИ раствор) и образунэщейся из нее в ходе процесса (кристаллизации) твердой фазы (кристаллы). [c.85]

Наибольшее применение из физико-химических методов находят дистилляция и кристаллизация. Многоступенчатые противоточные варианты дистилляционного разделения — ректификация и молекулярная дистилляция — хорошо разработаны, многоступенчатые кристаллизационные методы разработаны слабее. В то же время кристаллизационные методы имеют ряд преимуществ перед дистилляциониыми. Так, температура плавления вещества, как правило, ниже его температуры кипения, поэтому легче подобрать материал для создания аппаратуры, меньше энергетические затраты, ниже требования к термической стойкости разделяемых веществ. Кристаллизационным многоступенчатым методом является зонная перекристаллизация (зонная плавка). Благодаря простоте аппаратурного оформления зонная перекристаллизация используется для глубокой очистки целого ряда веществ. Возможность проводить зонную перекристаллизацию в условиях, исключающих контакт со стенками аппаратуры, делает ее основным методом глубокой очистки тугоплавких веществ. Зонная перекристаллизация имеет и существенные недостатки. На практике процесс этот осуществляют периодическим способом, что делает его малопроизводительным. При зонной перекристаллизации происходит лишь перераспределение примеси по длине слитка чистой получается лишь его часть. Поэтому в последние годы внимание исследователей все больше привлекает второй многоступенчатый кристаллизационный метод — противоточная кристаллизация из расплава [1]. Этот метод в значительной мере свободен от недостатков, присущих зонной перекристаллизации. Противоточная кристаллизация осуществляется в аппарате <олонного типа и поэтому иногда называется колонной кристаллизацией. [c.3]

S47-850 эффект Дюфура 4/831, 1067 Перекристаллизация 1/1109, 1110 3/420, 819 4/360, 951 зонная, см. Зонная плавка многократная 2/1044-1046 экстрактивная 2/1044 Переменно-токовая вольтамперометрия 1/809 Переметаллирование 1РП, 1204 3/9, [c.676]

Очистку веществ осуществляют чаще всего путем их перегонки, сублимации или перекристаллизации (зонную плавку можно рассматривать как -особый вид кристаллизации). В некоторых случаях для разделения порошкообразных смесей прибегают и к механическим приемам — отмучиванию и разделению по плотности. Небольшие количества летучих или растворимых веществ могут быть разделены методами препаративной газовой, тонкослойной или колоночной хроматографии. [c.128]

РИС. 40. Схема процесса зоппох перекристаллизации (зонной плавки) [c.187]

По способам практического осуществления группа кристаллизационных методов весьма обширна нормальная направленная кристаллизация (метод Бриджмена), вытягивание из расплава (метод Чохраль-ского), зонная перекристаллизация или плавка (метод Пфанна), метод Вернейля и т. п. Однако метод Вернейля принципиально аналогичен методу зонной плавки, а методы Бриджмена и Чохральского описываются единой теорией. Поэтому рассмотрим лишь два основных метода кристаллизационной очистки и выращивания монокристаллов вытягивание из расплава и зонную плавку. [c.69]

Зонная перекристаллизация. Зонная перекристаллизация, часто называемая зонной плавкой,, широко начала внедряться в практику глубокой очистки после получения высоко чистого зонноочищен-ного полупроводникового германия. Зонная перекристаллизация — один из наиболее эффективных и производительных методов глубокой очистки и выращивания совершенных монокристаллов. Данным методом многие важнейшие металлы и полупроводниковые вещества бы-гче [c.75]

При использовании процесса кристаллизации из расплава для глубокой очистки веществ от трудноудалимых примесей необходимы методы, которые позволили бы увеличивать эффект разделения, имеющий место при однократной кристаллизации. К таким методам относится метод многократной направленной кристаллизации, но ему присущ тот же недостаток, что и методу многократной перегонки низкий выход продукта, обусловленный отбрасыванием хвостовых фракций. Более предпочтительным в этом отношении является многоступенчатый способ кристаллизационной очистки веществ — метод зонной перекристаллизации, или как его часто называют, метод зонной плавки. Идея этого метода состоит в перемещении узкой расплавленной зоны вдоль твердого образца (рис. 31). [c.119]

Перед исследованием часто необходима проверка чистоты вещества и предварительное выделение этого вещества в чистом виде различными пригодными для этого способами (фракционная перегонка, перекристаллизация, сублимация, экстракция, хроматография, зонная плавка и др.). Далее, нельзя не отметить, что при известных условиях качественные испытания следует дополнять результатами количественных определений (например, элементный анализ) и измерением характеристических констант вещества (точка кипения и плавления, плотность, растворимость, оптические и кри-сталлооптические данные, спектры). Более сложные молекулы следует определенным способом разрушать и раздельно исследовать образовавшиеся продукты. [c.56]

Особенносги и границы применимости метода. Современные металлургические методы глубокой очистки веществ основаны на перекристаллизации из расплава. К ним относятся направленная кристаллизация и зонная плавка. Эффективность этих методов зависит от количества и природы примесей, находящихся в исходном материале. Вследствие этого зонную плавку сочетают обычно с другими методами очистки, которые снижают общее количество примесей и удаляют те из них, для которых зонная плавка малоэффективна. В настоящее время методом зонной плавки производят очистку металлов, полупрЬ-водаиков, неорганических солей и органических соединений. [c.91]

Во всех случаях целесообразно предварительно очищать исходные вещества. Фосфор, мышьяк и сурьму обычно очищают возгонкой в вакууме, сурьму, не содержащую мышьяка, — зонной плавкой. Коэффициент распределения мышьяка в сурьме близок к единице, поэтому предварительно для удаления мышьяка сурьму хлорированием переводят в Sb ls, а 5ЬС1з перегоняют из солянокислого раствора и восстанавливают карбонилом железа. После этого сурьму подвергают зонной перекристаллизации. [c.304]

Зоииая плавка (зонная перекристаллизация). Процесс проводят путем медленного перемещения вдоль твердого удлиненного образца (слитка) узкой расплавленной зоны, создаваемой спец. нагревателями (рис. 4). При этом в отлнчие от направленной кристаллизации образуются две подвижные межфазные границы на одной происходит плавление, на другой-кристаллизация. В результате после одного прохода расплавленной зоны примесь в образце пере- [c.525]

Экстрактивную кристаллизацию применяют для фракционирования смесей, образующих эвтектики (напр., смесь м и л-кснлолов, р-ритель- -гептан) и мол. комплексы (напр., смесь м- и л-крезолов, р-рнтель-уксусная к-та). Довольно часто экстрактивную кристаллизацию сочетают с массовой и направленной кристаллизацией, а также с зонной плавкой, что значительно повышает эффективность очистки в-в с помошью указанных методов. Так, экстрактивную зонную перекристаллизацию с р-рителями (бензол, нафталин) используют для очистки насыщ. углеводородов и полистирола, экстрактивные направленную кристаллизацию й зонную плавку с экстрагентами-для очистки металлов (вспомогат. в-ва-легкоплавкие металлы, соли, оксиды) и разнообразных орг. в-в (экстрагенты - те же, что и при экстракции жидкостной, напр, трибутилфосфат, иафтево-вые к-ты, алкилфенолы, первичные н вторичные амивы). [c.526]

О. получают в пром-сти нагреванием гидоохлорида <9-аминофенола и о-нитрофенола с глицерином и H2SO4 (модифицир. р-ция Скраупа), а также сплавлением 8-хино-линсульфокислоты со щелочами. Очищают перекристаллизацией из этанола, возгонкой в вакууме или зонной плавкой. [c.361]

Обычным методом получения нитратов рубидия и цезия является реакция нейтрализации их гидроокисей и карбонатов разбавленной азотной кислотой с последующим упариванием раствора досуха и нагреванием сухого остатка до плавления [93]. Нитрат цезия, благодаря меньшей растворимости в воде по сравнению с нитратами калия и особенно рубидия, может быть в значительной степени очищен от примесей этих элементов методом фракционированной кристаллизации [117, 302, 303]. Изучение поведения примесей калия и цезия при кристаллизации из воды нитрата рубидия показало, что коэффициент сокристаллизации (/)ц) примеси калия в интервале температур от О до 50° С больше единицы 0 = 6,2 при 25° О., в то же время для цезия [290] Оа = 0,74 при 25° С, и, таким образом, кристаллизация нитрата рубидия приводит к уменьшению в нем содержания примеси цезия и увеличению примеси калия. В присутствии ацетона величина возрастает до 0,95 [290]. Удаление некоторых примесей (железа, меди, свинца, натрия, калия и рубидия) из нитрата цезия можно произвести последовательной обработкой водного раствора технического продукта сначала 3%-ным водным раствором диэтилдитиокарбамата натрия при pH = 8, а затем активированным углем. Фильтрат упаривают до начала кристаллизации, а выделившиеся кристаллы подверг.ают. Трехкратной перекристаллизации. Наиболее эффективным методом получения особо чистых нитратов является кристаллизация анион-талогенаатов, в частности трехкратная кристаллизация дихлорио-Даатов Ме[1(С1)2] с последующей обработкой продукта азотной Жислотой [117, 304]. Для получения нитрата цезия без примеси ру- Йидия предложен также метод зонной плавки [305]. [c.125]

Кремний высокой степени чистоты получают либо перекристаллизацией из расплава, либо термическим разложением или восстановлением чистых летучих соединений кремния с последующим осаждением из газовой фазы. Кристаллизация из расплава (например, вытягивание монокристалла или зонная плавка, см. т. I, ч. I, разд. 17) сопровождается опасностью загрязнения образца материалом тигля из-за высокой температуры плавления кремния. Поэтому особенно развиты бестигельные способы (см., например, [5]). Выделение кремния из газовой фазы в лабораторном масштабе достаточно легко можно осуществить путем термического разложения тетраиодида кремния по способу ван Аркеля—де Бура (см., т. 1, ч. I, разд. 17, а также [6]) либо термическим восстановлением HSi la [7] или Si U [8] водородом (однако с ма- [c.714]

Зонная плавка (зонная перекристаллизация) — один из кристаллизационных методов разделения смесей, позволяющих достичь высокой степени гомогежости вещества. Достигается за счет различного распределения веществ между соприкасающимися твердой и жидкой фазами. [c.115]

Как отмечалось выше, в зошюй плавке так же, как и в методе Вернейля, используется ограниченный объем расплава. Зонная плавка получила развитие в связи с химической очисткой исходного вещества от посторонних примесей [97]. Обычно с помощью высокочастотного нагрева создается узкая зона расплава, а затем путем перемещения слитка или индуктора (при высокочастотном нагреве) производится его перекристаллизация. Требуемого результата добиваются многократным повторением процесса. При определенных условиях с помощью зонной плавки можно также создать равномерное распределение примеси вдоль слитка. Зачастую зонную плавку используют при выращивании монокристаллов термически неустойчивых веществ. Сводя к минимуму ширину зоны расплава, удается значительно уменьшить время пребывания исходного вещества в расплавленном состоянии. [c.94]

ТЕЛЛУР ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ. Именно в таком виде элемент № 52 нужен полупроводниковой технике. Получить же высокочистый теллур очень и очень непросто до последнего времени выручала лишь многократная вакуумная перегонка с последующей зонной плавкой. Правда, в 1980 г. журнал Цветные металлы сообщил о новом, чисто химическом способе получения теллура высокой чистоты, разработанном советскими химиками. С некоторыми производными моноазина теллур образует такие комплексные соединения, которые нацело отделяются от соединений магния, селена, алюминия, мышьяка, железа, олова, ртути, свинца, галлия, индия и еще по меньшей мере десятка элементов. В результате порошок теллура, полученный через моноазиновые комплексы, оказывается чище, чем полупроводниковый теллур, прошедший тройную вакуумную дистилляцию и 20 циклов зонной перекристаллизации. [c.69]

Зонную плавку, направленную кристаллизацию и фракционную суб-дшмацию необходимо сочетать с перекристаллизацией или ректификацией, поскольку методы глубокой очистки являются эффективными, когда содержание примесей в исходных образцах составляет десятые или даже сотые доли процента. [c.102]