Метод направленной кристаллизации

Для определения коэффициента разделения применительно к процессу кристаллизации из раствора предложен ряд методик, в основном отличающихся характером установления равновесия между выделяющимися кристаллами и маточным раствором. Коэффициент разделения при этом находится на основании данных анализа содержания основного вещества и примеси в исходном и маточном растворах с помощью соотношения (111.92). При выражении концентраций через молярные доли для этой цели более удобным является выражение (III.92а) или (111.926). Коэффициент разделения может быть также определен и методом направленной кристаллизации раствора. [c.153]

При проведении химических реакций, а также при выделении веществ из смеси в чистом виде и поныне исключительно важную роль играют препаративные методы осаждение, кристаллизация, фильтрование, сублимация, перегонка и т. п. В настоящее время многие из этих классических препаративных методов получили большое развитие и являются ведущими в технологии получения особочистых веществ и монокристаллов. К ним относятся методы направленной кристаллизации, зонной перекристаллизации, вакуумной сублимации, фракционной перегонки. Одна из примечательных особенностей современной неорганической химии — исследование особочистых веществ на монокристаллах. [c.8]

К композиционным относятся материалы, полученные методом направленной кристаллизации эвтектических структур. Монокрн-сталлпческие и поликристаллические нити или частицы внутри материала образуются в процессе его твердения при соответствующем составе расплава с добавлением катализаторов кристаллизации Таким методом получают металлические, стеклокрнсталличе-ские материалы (ситаллы), некоторые виды минеральных бетонов и керамики. [c.394]

На точность определения коэффициента разделения методом направленной кристаллизации существенное влияние оказывает частичный захват расплава образующейся твердой фазой. Последнее особенно проявляется при относительно высоких скоростях движения фронта кристаллизации. В результате концентрация примеси в пробах, отбираемых последовательно из различных сечений по длине слитка после окончания процесса, не будет соответствовать значениям х, задаваемым уравнением (1П.9). Это вносит ошибку в оценку коэффициента эф, а следовательно, и равновесного коэффициента разделения. Но при скоростях движения фронта кристаллизации порядка нескольких миллиметров в час, при которых осуществляется процесс направленной кристаллизации с целью определения коэффициента разделения, доля захватываемого расплава по отношению к единице поверхности раздела фаг обычно невелика. При этом условии захватом расплава можно пренебречь и пользоваться для расчетов уравнениями (П1.9) — (П1.11). [c.117]

Направленная кристаллизация используется и в физико-химическом анализе для построения диаграмм состояния или уточнения их углов при работе с разбавленными растворами. Так, определив методом направленной кристаллизации равновесный коэффициент разделения заданной смеси основное вещество — примесь, нетрудно построить для интересующего нас концентрационного интервала линию солидуса при известной линии ликвидуса, полученной, например, методом дифференциального термического анализа. При решении вопроса о существовании области твердых растворов в бинарных системах с малым содержанием одного из компонентов она даже имеет преимущество в точности по сравнению с таким классическим методом, как метод дифференциального термического анализа. Направленную кристаллизацию применяют и для кристаллизационного концентрирования примеси при анализе веществ особой чистоты. [c.117]

Для очистки веществ, являющихся при обычных условиях жидкостями, определенный интерес представляет метод зонного замораживания. В этом методе исходное очищаемое вещество, как и в методе направленной кристаллизации, находится в жидком состоянии. Однако оттеснение примеси из одного конца загрузки в другой здесь осуществляется не путем ее последовательного направленного затвердевания, а путем прохода через загрузку отвердевающей зоны определенных размеров. Жидкость, попадающая в область воздействия затвердевающей зоны, или, как говорят, зоны замораживания, создаваемой, например, холодильником с циркулирующим через него хладо-агентом, кристаллизуется. Позади же движущейся зоны замо- [c.128]

Управляемая кристаллизация имеет две схемы практической реализации процесса концентрирования зонную плавку и метод направленной кристаллизации, отличающиеся исходной формой анализируемого образца и техникой проведения анализа. Если в зонной плавке исходное состояние анализируемого вещества твердое, то в направленной кристаллизации образец предварительно переводят в жидкое состояние в виде расплава или водно-солевого раствора эвтектического состава (рис. 3.4). [c.155]

Аппаратура, применяемая при выращивании кристаллов из расплава, может быть использована и при кристаллизации из раствора (в дайной работе используется метод направленной кристаллизации). [c.89]

Несмотря на это, метод зонной плавки имеет несомненное преимущество перед методом направленной кристаллизации, так как при зонной плавке можно сделать сколько угодно проходов зоны, не разбирая аппаратуры и не извлекая слитка, что невозможно осуществить ири направленной кристаллизации. [c.93]

Вещества особой чистоты получают или глубокой очисткой образцов, полученных обычными методами, или выделением особо чистого вещества из другого, более сложного, особой чистоты, или, наконец, путем синтеза сложного особо чистого вещества из простых особо чистых веществ. Во всех случаях необходима глубокая очистка веществ. Для этого используются химические и особенно физико-химические методы дистилляция и ректификация экстракция различными растворителями сорбционные методы (хроматография, ионный обмен на колонках и пр.) кристаллизационные методы (направленная кристаллизация, зонная плавка и др.) электролиз (см., например, рафинирование меди в гл. УИ1, 7) вакуумная дуговая и электронно-лучевая плавка, широко используемая в промышленности для получения чистых циркония, тантала, ниобия, вольфрама и других металлов другие методы. [c.258]

Для очистки и получения монокристаллов пользуются либо методом направленной кристаллизации в лодочке непосредственно после синтеза, как это описано выше, либо вытягиванием из расплава по Чохральскому, либо, наконец, бестигельной зонной плавкой. [c.273]

Жидкофазные методы предусматривают по.лучение металлических композитов путем совмещения армирующих волокон с расплавленной матрицей. К ним относят методы пропитки волокон жидкими матричными сплавами и метод направленной кристаллизации. [c.106]

Естественное желание предотвратить испарение расплава слюды привело к идее использования герметичного контейнера и, как следствие,— к аппаратурному оформлению процесса методами направленной кристаллизации в горизонтальном или в вертикаль- ном вариантах. Последним методом, т. е. различными модификациями метода Бриджмена — Стокбаргера, пользуются все исследователи, которым удавалось получить на затравку удовлетворительные по качеству пластины фторфлогопита. Это относится к исследованиям как в СССР, так и за рубежом (Япония, КНР). Публикаций, достоверно описывающих процесс выращивания кристаллов фторфлогопита на затравку, не имеется, если не считать отрывочных сведений. [c.52]

С целью определения условий получения кристаллов фторфлогопита без газовых включений при кристаллизации на затравке было изучено влияние характера температурного поля по оси печи в случае применения метода направленной кристаллизации [35]. Опыты проводились в лабораторных шахтных вертикальных печах с молибденовыми нагревателями, работающими в водородной среде. Тигель перемещали со скоростью 1 мм/ч. Кристаллизация слюды осуществлялась в молибденовых тиглях диаметром 29 мм и высотой 150 мм. В качестве затравки использовали пластины слюды, полученной методом спонтанной кристаллизации. Затравку из пластин, ориентированных плоскостью спайности параллельно оси тигля, подгоняли плотно по внутреннему сечению тигля и помещали в нижнюю его часть. Объем тигля над затравкой плотно заполняли мелкокристаллической слюдой. Заполненные таким образом тигли закрывались с обоих концов молибденовыми крышками, которые приваривались к тиглю плотным швом. Снаряженный таким образом тигель помещался коаксиально во второй молибденовый тигель большего размера и пространство между стенками заполнялось молотым фторфлогопитом. Температура замерялась вольфрам-рениевыми термопарами по наружной стенке кристаллизатора. [c.65]

Как и другие методы фракционной кристаллизации, метод направленной кристаллизации основан на различии равновесных составов сосуществующих фаз при переходе вещества из одного агрегатного состояния в другое. [c.262]

Вакуумно-дуговой переплав (ВДП) осуществляется в вакуумных печах (рис. 5.6а) в которых очищаемый металл, играющий роль электрода, плавится под воздействием электрической дуги, возникающей между ним и формируемым слитком чистого металла, находящимся в охлаждаемой водой изложнице (кристаллизаторе). Для устойчивости дуги переплав ведут на посттанном токе при этом электрод является катодом, а слиток чистого металла — анодом. В процессе переплава в печи поддерживается разряжение, за счет чего капли плавящегося металла дегазируются. Охлаждение расплавленного металла в кристаллизаторе ведется с такой скоростью, чтобы обеспечить направленный характер ее — сверху вниз. Вследствие этого из металла удаляются твердые включения, концентрирующиеся в верхней части слитка (метод направленной кристаллизации). [c.96]

По окончании процесса направленной кристаллизации часть образца, обогащенную примесью, отделяют, а оставшуюся часть переплавляют. Если после одного акта направленной кристаллизации получаемая чистота продукта недостаточна, процесс может быть повторен до тех пор, пока не будет достигнута требуемая чистота. Заметим, однако, что при повторении направленной кристаллизации необходимо каждый раз отделять загрязненную часть образца, что приводит к потерям материала и, следовательно, удорожанию разделения. Поэтому метод направленной кристаллизации используют обычно для получения небольших количеств материалов высокой чистоты в тех случаях, когда другие методы разделения (в частности, рассматриваемый ниже метод зонной плавки) не могут быть применены. [c.268]

Рис. 47. Схема установки для очистки жидких и легкоплавких твердых веществ методом направленной кристаллизации

Направленная кристаллизация эффективнее зонной плавки, так как примесь из твердой фазы переходит в сравнительно большой объем жидкости, за один проход направленной кристаллизации очищаются 5-7 нижних частей образца из 10, в то время как при зонной плавке до той же степени чистоты очищается только первая часть. Отбор наиболее загрязненной фракции позволяет повысить степень предельной очистки в случае направленной кристаллизации. Недостатком метода направленной кристаллизации является сло ость автоматизации установки, включая отбор загрязненной фракции. [c.105]

Разработан оригинальный вариант вымораживания, получивший название Метод направленной кристаллизации . Он осуществляется на специальной установке, обеспечивающей постепенное погружение пробирок с исследуемой системой в охлаждающую смесь при постоянном и достаточно интенсивном перемешивании жидкой фазы около границы лед — вода. Нарастание кристалла льда здесь происходит снизу вверх. Метод позволяет максимально варьировать условия эксперимента и влиять таким образом на эффективность выделения. В пробирки для кристаллизации вносят по 1 мл дистиллированной воды и помещают их таким образом, чтобы концы пробирок касались охлаждающей смеси (50 %-ный водный раствор глицерина тепло отводится с помощью стандартного агрегата любого серийно выпускаемого бытового холодильника). Затем в каждую пробирку с образовавшимся кристаллом льда вносят по 100 мл анализируемой пробы, предварительно охлажденной до О--Ь2°С, и при помощи подающего механизма с заданной [c.35]

Сурьму и висмут подвергают окончательной глубокой очистке методами направленной кристаллизации или зонной плавки. Такие методы очистки позволяют получить мышьяк, сурьму и висмут с суммарным содержанием примесей, не прсвосходяш,нм 10 — 10 мае. долей, %. [c.285]

Исследования температурной зависимости давления диссоциации ди([)осфида меди проводят на образцах СиР , полученных методом направленной кристаллизации. Исходный СиРз измельчают до размера зерна 3—5 мм и подвергают тщательной химической обработке травят холодной азотной кислотой, промывают дистиллированной водой, кипятят в этиловом спирте и сушат в вакуумном шкафу. Кварцевые ампулы обрабатывают горячей царской водкой, а затем после аналогичной промывки также сушат в вакууме. После загрузки кристаллов ампулу вакуумируют до остаточного давления 10 мм рт. ст., прогревают в течение 1 ч при 100—120°С для обезгаживания и отпаивают. [c.33]

Задание. 1. Провести синтез полупроводникового соединения (1п5Ь, В12Тез), легированного примесью. 2. Вырастить монокристалл методом направленной кристаллизации. 3. Определить монокристалличность методом травления. 4, Построить график распределения примеси по длине слитка. [c.86]

Мышьяк, сурьму и висмут в свободном состоянии получают обычно путем карбо- или металлотермического восстановления оксидст. Поскольку мышьяк и его аналоги обычно ассоциированы со многими металлами, в процессе восстановления образуются сплавы. Восстановленный полупродукт подвергают хлорированию. Летучие хлориды мышьяка, сурьмы и висмута отгоняют, подвергают дистилляции, а затем восстанавливают, например водородом, цинком и т.п. Окончательная очистка мышьяка достигается вакуумной пересублимацией. Сурьму и висмут подвергают глубокой очистке методами направленной кристаллизации или зонной плавки. Такие методы очистки позволяют получить мышьяк, сурьму и висмут с суммарным содержанием примесей, не превосходящим Ю —10" масс, долей, %. [c.419]

Однако с развитием полупроводниковой промышленности и промышленности чистых веществ потребовалось определять значительно меньшие содержания примесей в сурьме и ее соединениях, чем те, которые можно определять прямыми спектральными методами. В связи с этим стали использоваться химико-спектральные методы, включающие предварительное концентрирование определяемых примесей. В большинстве случаев это достигается удалением основы различными методами, а также экстракцией S1), в том числе экстракцией бутилацетатом [187, 446, 447, 671] и 2,2 -ди-хлордиэтиловым эфиром [102, 800, 803] из растворов НС1 и ди-(2-этилгексил)фосфорной кислотой [802], 2,2 -дихлордиэтиловым [805] и диэтиловым эфиром [549] из растворов НВг, отгонкой в виде ЗЬВгз [25, 457, 458] и Sb lj [50а, 187], ионным обменом [767, 803, 804) и направленной кристаллизацией [808] двухступенчатым концентрированием, включающим метод направленной кристаллизации и экстракции бутилацетатом [382]. Химико-спектральные методы характеризуются в среднем на 1—2 порядка более высокой чувствительностью по сравнению с прямыми спектральными методами. Краткие характеристики химико-спектральных методов определения примесей в сурьме и ее соединениях приведены в табл. 16. Эти методы, включающие концентрирование примесей путем их выделения из анализируемого материала (например, зонная плавка [606]), используются редко. [c.160]

В технологии композиционных материалов используют разнообразные химические, физические и механические процессы. Для их осуществления имеется широкий набор альтернативных технологических приемов и методов. Например, методы жидкофазного, твердофазного или газофазного совмещения компонентов. Отдельно можно рассматривать химические и электрохимические методы, в которых один пз компонентов создается в процессе или в результате химической пли электрохимической реакции. Общей особенностью технологии композиционных материалов ио сравнению с традиционными является совмещение или параллельное протекание нескольких технологических операций, например пропитка и полимеризация (или кристаллизации), закалка и дисперсионное упрочнение и т. д. Отметим, что в технологии композиционных материалов используют практически все технологические методы и приемы, разработанные отдельно как для органических, так и для неорганических веществ и материалов. Одно только перечисление подобных технологических приемов займет достаточно много места. Ведь к ним относятся непрерывное литье, методы направленной кристаллизации эвтектических сплавов, способы получения монокристаллов, прессование с последующим спеканием, диффузионная сварка под давлением, сварка взрывом, прокатка, само-распространяющнйся высокотемпературный синтез, газотермическое напыление и мп, др. [c.156]

Описанная структура является предпосылкой сильной анизотропии свойств теллурида висмута. Так, электропроводность и теплопроводность вдоль слоев значительно выше, чем поперек а //ст 1 = = 4-6 Стр///ар = 2,7 Креш/// Кр ш = 2-3, коэффициент термоЭДС почти изотропен. В результате имеет место анизотропия величины 2, т. е. 2 ///2 = 2 2р///2рх = 1,5. Описанная структура обуславливает также сильную анизотропию скорости роста при кристаллизации из расплава. Поскольку ковалентные связи замкнуты внутри квинтета, то вероятность присоединения атомов из расплава к плоскости спайности мала. Поэтому скорость роста в направлении поперек плоскости спайности значительно меньше, чем вдоль нее. Это создает возможность получения материалов с направленной структурой, в которой вдоль направления роста величина 2 максимальна (используются методы направленной кристаллизации зонная плавка, методы Бриджмена и Чохральского). Ширина запрещенной зоны теллурида висмута невелика Eg= 0,1 ЗэВ, т. е. при 300 К Е/кТ = 5. Эта величина меньше отмеченного выше критического значения Е Т= 8. Поэтому в теллуриде висмута при 300 К сказывается собственная проводимость, снижающая термоэлектрическую эффективность. [c.43]

Ес.ли при очистке вещества методом направленной кристаллизации не предусмотрены специальные меры, то очищенные образцы обычно имеют иоликристаллическую структуру. В случае использования монокристаллических затравок или же контейнеров специальных конструкций очищаемое вещество можно получить в виде монокристаллов. Подробнее использование направленной кристаллизации для выращивания монокристаллов рассмотрено в литературе [1, 11, 16, 327]. [c.266]

При разделении смесей методом направленной кристаллизации контейнер с исходным расплавом медленно передвигается из зоны нагрева в зону охлаждения. На границе зон происходит кристаллизация, фронт к-рой перемещается со скоростью движения контейнера. Если К > 1, то конц. примеси X в го.товной части образующегося кристаллич. слитка выше, чем ее конц. уо в расплаве в конце слитка [c.285]

На рис. 47 показана принципиальная схема установки для очистки жидкостей и низкоплавких твердых органических веществ методом направленной кристаллизации. Стеклянную трубку с веществом 1 опускают в латуш ую трубу 2, помещенную в сосуд Дьюара 3 с хладоаген-гом 4. Массивная латунная труба обеспечивает точную границу за-мсрзаггая (кристаллизации) вещества независимо от испарения и уров- [c.103]

В ГОСНЙИХЛОГОРОЕКТе продолжаются работы по исследованию закономерностей кристаллизации №аС1 в крепких о рлоках при их охлаждении. Эти работы позволят разработать метод направленной кристаллизации и улзгчшить аппаратурное офориение этого узла. [c.31]

При медленном охлаледении расплава в массе веш ества образуются небольшие монокристаллы, которые можно отделять для дальнейшего исследования. По-видимому, метод направленной кристаллизации, а также зонная перекристаллизация при градиенте температур здесь вполне применимы для получения достаточно крупных монокристаллов 03.2863. Метод химических транспортных реакций [42] для Оа.8ез должен быть результативным. [c.63]

Чохральского [68] и др. Однако опыт показал,что наиболее простым методом в этом случае является метод направленной кристаллизации. В работе [69] электрические и оптические свойства InSe исследовались на монокристаллах, полученных при зонной очистке. Однако условия проведения процесса не приведены. [c.106]

Методом направленной кристаллизации в вертикальной трехзонной печи с передвижением ампулы в зонах с градиентом температур получены монокристаллические блоки o -InaSeg. Температуры зон при этом были 950 и 880° С при скорости опускания ампулы 1,02 мм/час. Образующиеся слоистые монокристаллические блоки были расположены под углом к оси роста. В этих условиях получена только -модификация InjSeg. Попытки перевести отжигом монокристаллическую пластинку a-InjSeg в другие модификации не дали результатов. Пластинки разрушались после термической обработки. [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология