Кристаллы растворимых примесей

Схема простой перекристаллизации показана на рис. 72. Кристаллическую массу АВ, содержащую примеси (Л — менее растворимый чистый компонент, В — более растворимая примесь), растворяют в минимальном количестве горячего раствО рителя S и затем охлаждают. Полученные кристаллы л, будут содержать меньше примесей В, чем первоначальная смесь, но если не достигнута нужная степень чистоты, процесс может быть повторен. Кристаллы X, растворяются в более свежем раствори- [c.188]

Раствор, из которого выпали кристаллы, называется маточным. Он является насыщенным по отношению к выпавшим кристаллам и содержит столько очищаемого вещества, сколько соответствует его растворимости при данной температуре. Примеси, содержащиеся в исходном (очищаемом) веществе в небольшом количестве, не насыщают раствор при охлаждении и остаются в основном в маточном растворе. Однако, строго говоря, в процессах кристаллизации любая примесь в той или иной мере захватывается твердой фазой как путем образования твердого раствора, так и вследствие адсорбции. [c.66]

Возникает вопрос о практической целесообразности применения при выращивании кварца как низких, так и высоких давлений. Вообще давление препятствует уменьшению плотности раствора с повышением температуры и тем самым способствует повышению растворимости силикатов. Соответственно величина применяемого давления должна определяться температурой кристаллизатора. Чем выше температура, при которой проводится выращивание кристаллов, тем выше должно быть и давление в автоклаве. Давления, порядка 100 МПа и выше, необходимо приме-40 [c.40]

Для температурной области кристаллизации 300—400 °С отмечается обратная температурная зависимость коэффициента захвата примеси структурного алюминия от скорости роста. При более высоких температурах, вероятно, вследствие увеличения растворимости шихтового кварца и соответственно увеличения содержания алюминия в гидротермальном растворе с одновременным уменьшением концентрации коллоидальных комплексов интенсивность захвата алюминия в структурные позиции кристаллической решетки кварца возрастает. Кристаллы с заданной интенсивностью радиационной дымчатой окраски могут быть выращены на затравках, параллельных плоскости отрицательного ромбоэдра, при температурах 350—370 °С со скоростью 0,4— 0,6 мм/сут из растворов гидроокиси и карбоната натрия. Для проявления потенциальных центров окраски достаточно облучения от источника Со дозами порядка 1—3-10 . Для выращивания морионов необходимо вводить примесь алюминия в исходный шихтовый материал. [c.181]

Рассмотрим влияние электронно-дырочного равновесия на растворимость примеси в твердом теле. Используя доводы, аналогичные приведенным в предыдущем разделе, можно убедиться, что растворимость примеси в кристалле, находящемся в равновесии с внешней фазой, содержащей эту примесь, снижается при наличии другой примеси, ионизующейся подобно первой, и растет, если примесь дает ионы другого знака. Уточним, при каких условиях устанавливается состояние равновесия между кремнием и обладающим донорными свойствами литием, если концентрация последнего во внешней среде поддерживается постоянной. При тех температурах, когда экспериментально возможно достичь равновесия, можно считать, что литий полностью ионизован. Если кремний также содержит акцепторные добавки, например бор, равновесие достигается за счет такой реакции [c.124]

Распределяющийся компонент называют примесью, если он присутствует в системе в достаточно малых количествах. Интервал концентраций, в котором распределяющийся компонент можно считать примесью, зависит от природы системы. Верхняя его граница определяется минимальным количеством компонента, при котором он заметно влияет на свойства кристаллов, слабо связанные с их дефектностью (на параметры решетки, температуру плавления, растворимость, основное оптическое поглощение и т. д.). Нижняя граница совпадает с минимальным количеством примеси, при котором ее поведение можно описать законами статистики. Такой интервал охватывает концентрации от 10 до 10 мол. долей. В этом интервале можно выделить область микроконцентраций, в которой примесь не влияет также на структурночувствительные свойства твердой фазы (на скорость роста кристаллов, коэффициент само-диффузии, неосновное оптическое поглощение и т. д.). Верхняя граница этой области достигает 10 мол. долей, если примесь близка по свойствам к веществу, образующему твердую фазу, в противном случае она может снизиться до 10 —10" мол. долей. [c.7]

Метод непрерывной принудительной перекристаллизации. Множество затравочных кристаллов вводят в зону роста системы, в которой раствор (пар), содержащий примесь, циркулирует по замкнутому контуру, проходя зоны роста, растворения и пересыщения (см. рис. 6.5). В зоне растворения, где температура (или любой другой параметр, повышающий растворимость кристаллизанта) выше, чем в зоне роста, кристаллы, увлеченные потоком раствора, полностью растворяются. Раствор поступает в зону пересыщения, где охлаждается и становится пересыщенным. Далее в зоне роста происходит наращивание затравочных кристаллов, не унесенных потоком жидкости в зону растворения. Состав раствора в такой системе меняется вследствие роста и растворения кристаллов. С течением времени влияние процессов роста и растворения компенсируется, и система приходит к равновесию. [c.253]

Большую роль при формировании кристалла играют примеси, которые распределяются в нем неравномерно, делая его неоднородным. Кроме того, примеси, адсорбируясь на гранях, уменьшают скорость нх роста, чем изменяют форму кристалла. К примесям следует отнести все соединения, мало растворимые в условиях выполнения реакции обмена продукты диссоциации и разложения, присутствие которых ослабляет поверхностную энергию кристаллов по высказанным выше соображениям и приводит к изменению их формы. Если же примесь изоморфна с основным веществом, оно может быть замещено при росте примесью иа любом направлении роста, на любой грани. Поскольку размеры атомов (ионов) примеси и основного веще- [c.20]

Выбор растворителя зависит от природы подлежащего очистке вещества А от примеси В. В идеальном случае примесь В должна обладать значительной растворимостью в растворителе лри минимальной температуре, а вещество А должно иметь высокий температурный коэффициент растворимости, чтобы можно было получить высокий выход кристаллов А при перекристаллизации в небольшом интервале температур. В гл. 2 обсуждались некоторые факторы, влияющие на выбор растворителя. [c.189]

Многие ученые имеют дело с кристаллами. 2. Выбор надлежащего кристаллизатора зависит от многих факторов. 3. Ни одно вещество не может быть абсолютно чистым. 4. Примесь имеет характеристику растворимости, сходную с характеристиками нужного чистого компонента. [c.116]

Если вводить в кристалл не донорную, а акцепторную примесь, то в области низких концентраций свойства кристаллов будут такие же, как и в случае донорной примеси. Но когда концентрация акцепторов станет достаточно большой, то при любой температуре условие электронейтральности примет вид Ад ] = / концентрации ионизированных акцепторов и дырок будут расти пропорционально Р а концентрации электронов и ионизированных вакансий будут убывать пропорционально Р (рис. 4.5, виг). Полученный результат соответствует общему правилу взаимного влияния ионизированных дефектов или примесей растворимость (концентрация) ионизированной примеси или дефекта возрастает, когда в кристалле присутствуют ионизированные дефекты противоположного знака и, в свою очередь, повышает концентрацию (растворимость) этого дефекта если же они несут заряды одного знака, то их концентрации (растворимости) взаимно снижаются. [c.187]

Г идрохлорид 7,8-диметокси-2-метил-4-окси-1,2,3,4-тетра-гидроспиро- (5Н) -5-цикл опентан-2-бензазепина, С.гНазКОз -НС), мол. вес 459,00—белые кристаллы, растворимые в спирте, воде и нерастворимые в эфире, бензоле (прим. 3). [c.23]

Таким образом, примеси посторонних веществ в растворе всегда влияют на форму образующихся кристаллов. Но примесь не обязательно должна быть поверхностно-активной, изменяющей поверхностн ю энергию граней. Она может образовывать с веществом, формирующим кристалл, промежуточные комплексные соединения, для разрушения которых требуется затрата энергии может иметь с ним общий нон и тем самым влиять на степень диссоциации и растворимость вещества, а следовательно, и на форму кристалла. [c.24]

Оцените размер частиц SrS04, зная, что их растворимость на 3 % (масс.) больше растворимости крупных кристаллов. Межфазное натяжение при 298 К примите равным 85 мДж/м , плотность SrS04 [c.36]

Рассчитайте межфазное натял<ение в системе aFa — вода, зная, что растворимость частиц СаРг диаметром 0,3 мкм превышает растворимость крупных кристаллов (при 293 К) на 18% (масс,). Плотность СаРг примите равной 2,5 г/см , [c.36]

Выход 6,3—6,6 г или 93,0—97,5% теоретического количества т. пл, 116—117°. а-Цианграмин, 12H13N3, мол. вес 199. 26, кристаллы светло-коричневого цвета, растворимые в обычных органических растворителях (прим. 3). [c.60]

Г идрохлорид 6,7-диметокси- (3-оксо-1 -бутил) -1,2,3,4-тет-рагидроизохинолина, l5H22NOз l, мол. вес 299,80—белые кристаллы, хорошо растворимые в воде, этаноле, нерастворимые в эфире, бензоле (прим. 4). [c.25]

Примесь может попадать также в кристаллы в виде самостоятельной твердой фазы, если в про1дессе кристаллизации достигается эйтоннческая точка взаимной растворимости обоих солевых компонентов или когда примесь находится в исходном растворе в виде тонкой суспензии, а также в коллоидном или в псевдоколлоидном состоянии. [c.64]

Примеси в минералах разделяются на структурные и механические. Структурные примеси входят в кристаллическую решетку, размеры их отдельных частиц менее 1 нм. По своей физической природе такие примеси превращаются в раствор. Растворителем служит кристалл — твердое тело, а растворимым телом — структурная примесь. Поэтому подобные растворы получили название твердых. Примеси относятся к механическим в том случае, когда частицы в растворе имеют диаметр более 10 нм их уже можно обнаружить при помощи ультрамикроскопа. При несколько большем размере в прозрачных средах при косом освещении наблюдается рассеивание света — явление Тиндаля. Такая система уже неоднородная, гетерогенная. Она называется коллоидом, растворитель в ней — дисперсной средой, а растворенное тело — дисперсной фазой. В минералах дисперсная среда представляет собой кристалл, поэтому такие системы получили название кристаллозоли (аметист, синяя каменная соль и др.). Коллоидными системами считаются растворы только при степени дисперсности примесей до 100 нм (10 = см). [c.27]

Для оценки адсорбируемости, пожалуй, наиболее простым и" надежным является правило Панета, согласно которому на кристалле наиболее прочно адсорбируются те частицы, которые дают с частицами кристалла наименее растворимое соединение. Можно предвидеть, например, что ион в растворе ЫаВгОз в силу меньшей растворимости КВгОз будет сравнительно энергично адсорбироваться на кристаллах ЫаВгОз, а следовательно, и влиять на их рост, в то время как примесь такого же количества ионов С1 существенно не повлияет на процесс из-за сравнительно большой растворимости N301. [c.53]

В случае бинарной системы, когда примесь является единственным чужим компонентом, равен отношению концентрации (растворимости) примеси в кристалле ms к растворимости того же вещества в жидкости Сти т. е. ko--= msl mL. При этом для примесей, снижающих температуру плавления, ko<. Данному случаю соответствует пара равновесных составов раствор—кристалл 1а—2а на [c.54]

Таким образом получают кристаллы азелаиновой кислоты, содержащие примесь 0,37% пробковой кислоты. Описанный метод основан на том, что растворимость чистых кислот значительно меньше, чем растворимость смеси [99]. Можно осуществить фракционирование смеси кислот осаждением водного раствора натриевых или аммонийных солей минеральйой кислотой [100]. [c.166]

Вместе с тем экспериментальные данные показывают, что при изотермическом снятии пересыщения не всегда происходит равновесное распределение примеси [25, 26]. Иногда примесь гетерогенно распределяется в объеме твердой фазы и соосаждение описывается формулой Дернера — Госкинса [12]. В других случаях при росте кристаллов твердой фазы имеет место гомогенное распределение примеси [27]. Имре [28] указывает, что весьма быстрая гомогенизация кристаллов и подчинение закону Хлопина характерны для хорошо растворимых солей при интенсивном их перемеши-ваиии. Известны также случаи, где соосаждение не описывается ни формулой Хлопина, ни формулой Дернера — Госкинса [20, 29—30]. [c.7]

Из приведенных зависимостей видно, что оба выражения имеют максимум при определенном значении Т, Поскольку в выражение (14.1.1.6) АТ входит в степени 2, то максимум для должен быть сдвинут в область более низких температур. Для специально поставленных опытов закономерности процесса кристаллизации, предсказываемые теорией, подтверждаются на трифе-нилхлорсилане (см. рис. 14.1.1.4). К сожалению, для большинства веществ расчет V, и Vg дает только качественное согласие с экспериментом, что связано с неопределенностью значений коэффициентов и энергий акгивации, входящих в выражения (14.1.1.6) и (14.1.1.7). В действительности характер поведения многих веществ на стадии кристаллизации очень различается. Большое влияние на образование зародышей и рост кристаллов оказывают примеси. Присутствие механических примесей в виде мельчайших (микронных или субмикронных) взвешенных частиц в расплаве может сдвинуть процесс кристаллообразования в сторону меньшего переохлаждения. Последнее объясняется в [78] тем, что работа образования зародышей на готовой поверхности раздела меньше, чем работа образования в гомогенном объеме расплава. В то же время механизм образования зародышей в присутствии растворимых примесей совершенно иной. Растворенные примеси препятствуют возникновению зародышей, поскольку основное вещество в данном случае стремится оттеснить молекулы примеси и на границе зародыша их концентрация возрастает, что и требует уже большей величины переохлаждения. Различное влияние примесь оказывает и на скорость роста кристаллов. Присутствие примеси в расплаве, как правило, приводит к снижению скорости роста за счет возникновения дополнительного препятствия [81, 82]. Иногда она оказывает катализирующее действие [83] за счет дополнительного увеличения удельной поверхности растущего кристалла или за счет возникновения концентращюнного переохлаждения вблизи его поверхности. [c.304]

Расплавленную массу выливают в чашку или на железный лист. Как только плав остынет, его измельчают, переносят в стакан и добавляют воды. Раствор KN02 отфильтровывают и в фильтрат пропускают СО2 для осаждения остатка ионов свинца. Смесь еще раз фильтруют фильтрат упаривают наполовину прн этом в осадок выпадает большая часть оставшейся соли К Оз (растворимость К Оз меньшая, чем KN02). Кристаллы К Оз отсасывают, а фильтрат вновь упаривают на водяной бане досуха. Соль растирают в порошок и хранят в хорошо закрывающейся скляг ке. Полученный препарат содержит примесь К1 0з. [c.94]

Переработка руды с получением только бесхлорных калийных удобрений осуществима при значении а=1,24. При ос>1,24 содержание MgS04 недостаточно для превращения КС1 в K2SO4. Если а>1,24, КС1 при вакуум-кристаллизации выделяют в виде товарного продукта. Кристаллизация КС1 происходит из растворов, лежащих на стабильной диаграмме растворимости в поле глазерита, однако выделение глазерита при вакуум-испарении не наблюдается — кристаллизация КС1 происходит в метастабильной области. Примесь сульфатов в кристаллах КС незначительна, если время кристаллизации не превышает 45 мин, а конечная температура не ниже 30—28° [c.177]

В некоторых случаях при перекристаллизации бывает необходимо выделить определенную полиморфную модификацию и избежать образования других. Это имеет место в тех случаях, когда, как при высших алифатических соединениях, нежелательная примесь с одной модификацией основного продукта образует смешанные кристаллы, с другой же не образует. Очень часто различное очищаюш,ее действие разных растворителей при перекристаллизации некоторых продуктов основано на подобном явлении. Для ускорения выделения кристаллов прибегают к перемешиванию или встряхиванию, так как при этом растет число центров кристаллизации. Однако этот способ не всегда целесообразен. Когда в маточном растворе должны остаться побочные продукты равной или даже меньшей растворимости, нужно прежде всего препятствовать образованию их центров кристаллизации. Этого достигают лучше всего, оставляя раствор в полном покое после осторожного добавления, если это необходимо, затравки основного продукта. По мере выделения из раствора одного вида кристаллов освобождается растворитель, и может случиться, что пересыщенная система спустя некоторое время станет ненасыщенной для нежелательного продукта. В подобных случаях рекомендуется очень медленно охлаждать раствор. [c.116]

Германий (Гпл = 937°С) в принципе должен расти легче, чем кремний (Гпл = 1412°С), из-за его более низкой температуры плавления. Расплавы германия обычно содержатся прямо в графитовых тиглях, которые являются одновременно и приемниками индукционных токов при индукционном нагреве. При этом карбиды германия не образуются, а растворимость С в Ge при температуре плавления незначительна. Индукционный нагрев применяется чаще всего, так как в печах сопротивления выше вероятность загрязнения расплава. Для выращивания очень чистого Ge используется исходный материал наивысшей чистоты, полученный зонной плавкой. Бор — особенно вредная примесь в полупроводниках четвертой группы, где он действует как электрический акцептор. Поскольку его коэффициент распределения в Si близок к единице, он не оттесняется при обычной зонной плавке или при выращивании методом вытягивания. Загрязнение бором из графитовых тиглей может оказаться серьезной проблемой. Но для ядерных применений выпускается графит, почти свободный от бора, и он имеется в форме тиглей. Бор, первоначально присутствующий в исходном реактиве Si, можно удалить зонной плавкой в присутствии паров воды [56], которые селективно окисляют бор. Окисел же удаляют путем испарения. На фиг. 5.16 показано устройство для выращивания кристаллов Ge и Si методом вытягивания из расплава. Нагрев печи обеспечивается 10-киловаттным генератором, работающим на частоте 450 Гц, который нагревает графитовый приемник индукционных токов. Температуру измеряют термопарой Pt/Pt — 10% Rh в молибденовом колпачке, установленной в нужной точке приемника. Для создания требуемой атмосферы через трубу из плавленого кварца с герметичными латунными концевыми фланцами, охлаждаемыми водой, пропускают поток газа. Затравку зажимают в патроне на валу из нержавеющей стали, который [c.211]

Чтобы убедиться в том, что в исследуемой системе происходит сокристаллизация, нужно решить, не образует ли примесь собственных кристаллов, не скапливается ли она на поверхности твердой фазы кристаллизанта или на межкристаллитных границах, дислокациях и включениях материнской фазы в объеме его кристаллов. Отрицательные ответы на эти вопросы подтвердят наличие сокристал-лизции данной примеси. Для получения ответа на первый вопрос обычно используют рентгенофазовый анализ, а при малом содержании примеси — локальный рентгеноспектральный и электронный микро-зондовый анализ или электронно-микроскопическую авторадиографию. Эти методы позволяют обнаружить кристаллы примеси размером до 10 —10 см. Если эти методы не могут быть использованы, то ограничиваются определением растворимости кристаллов примеси в исследуемой среде. Это позволяет исключить образование фазы примеси при концентрации, меньшей ее растворимости. При концентрации примеси, большей растворимости, вопрос о выделении фазы примеси остается открытым, так как примесь может образовать метастабильные пересьнценные растворы. Одновременно важно решить, где локализована примесь — в объеме или на поверхности кристаллов и в каком количестве. [c.249]

Если примеси растворимы в жидкой фазе и нерастворимы в кристаллической, или же они не являются поверхностно-активным веществом, то их влияние на процесс зарождения можно представить с.т1едующим образом. У границ зародыша по мере его роста вытесняемые молекулы примеси образуют слой с повышенной концентрацией примеси. В дальнейшем, если скорость диффузии молекул примеси в основной объем расплава велика, то такая примесь будет мало влиять на процесс зарождения кристаллов. В противном случае, это влияние может быть значительным. [c.57]

Во многих практически важных случаях в кристаллы элементарных полупроводников вводятся одновременно две различные легирующие примеси например, при изготовлении транзисторных структур методами диффузии. При легировании элементарного кристалла двумя различными примесями имеют дело с трехкомпонентной системой. По сравнению с двухкомпонентными системами М плюс примесь I и М плюс примесь И, в трехкомпонентной системе поведение обеих примесей претерпевает заметные изменения. Так, должны измениться их коэффициенты распределения при росте кристалла, их предельные растворимости (концентрации) и их температурная зависимость, коэффициенты диффузии и т. д. [c.190]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология