химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

As, Si, Ti, Sn были получены недостаточно благоприятные коэффициенты. Для очистки от этой группы примесей перед кристаллизацией следует применять описанные ранее другие методы. .

Гидролиз тетрахлорид а. Очищенный GeCl4 гидроли-зуют — при этом осаждается двуокись. Наименьшая ее растворимость наблюдается при концентрации НС1 около 5 н. (см. рис. 46), которая получается при отношении объемов воды и тетрахлорида (6,5 6) : 1.

о

Реакция экзотермична (Д//298 ~ 27 ккал/моль). Поэтому процесс проводят при охлаждении. Чем ниже температура, тем выше степень гидролиза. Гидролиз в первые минуты идет очень бурно, затем скорость его резко снижается. Практически гидролиз завершается через 1—2 ч, но постепенное незначительное выделение Ge02 может продолжаться до нескольких недель [10]. Снижение температуры приближает момент равновесия. Очевидно, при гидролизе на холоду образуются более мелкие зародыши двуокиси с большой реакционной поверхностью, что ускоряет процесс кристаллизации. Скорость гидролиза зависит также от кислотности среды. Наибольшая скорость при кислотности 5 н., отвечающей минимальной растворимости. Вследствие этого лучше всего вести гидролиз непрерывным способом при постоянной оптимальной кислотности. В таких условиях получается менее дисперсная «тяжелая» двуокись с меньшим содержанием воды, что также уменьшает адсорбционный захват примесей.

Отфильтрованный осадок сушат в вакууме при 150—200° или на воздухе при 300—500°. Полного удаления влаги не достигается, но это не имеет значения, так как далее следует восстановление водородом. Есть указания, что прокаливание двуокиси при ~800° позволяет получить более чистый продукт, так как способствует удалению примеси хлора (в виде оксихлоридов). Но при этом двуокись может превратиться в тетрагональную модификацию, восстанавливающуюся с большим трудом.

Если полученная двуокись недостаточно чиста (о чем судят по удельному сопротивлению полученного из нее пробного слитка германия), то ее обрабатывают соляной кислотой, и весь цикл очистки тетрахлорида повторяют снова.

Восстановление Ge02. Ge02 восстанавливается до элементарного германия водородом:

Ge02 + F2 = GeO + Н20 (39)

С еО + Н2 = Ge + Н20 (40)

Чтобы воспрепятствовать возгонке окиси германия, температуру поддерживают на уровне 650—675°, когда давление пара GeO невелико (см. рис. 41). Для ускорения процесса применяют слой двуокиси малой толщины (3—4 см).

Обычно восстанавливают в трубчатой печи в графитовых или кварцевых лодочках. Большей производительности можно добиться в печи кипящего слоя. Но для этого нужно, чтобы двуокись состояла из достаточно крупных частиц (^ 130 мкм) [1051. Водород предварительно очищают от следов кислорода, влаги и других примесей.

После окончания восстановления (при толщине слоя 4,5 см на это требуется около 3 ч) температуру поднимают до 1000—1100° для сплавления получившегося порошка. На этой стадии рекомендуется заменить водород каким-нибудь нейтральным газом, например азотом, так как водород заметно растворяется в расплавленном германии. После сплавления температуру медленно снижают. Иногда расплавленный германий подвергают направленной кристаллизации. Таким путем получают слитки поликристаллического германия, содержащие электрически активные примеси (т. е. влияющие на электрофизические свойства) порядка 10~6%.

Кристаллофизическая очистка германия. Германий, полученный из двуокиси после самой тщательной очистки, все же недостаточно чист для использования в качестве полупроводника. Дальнейшую его очистку производят кристаллофизическими методами, в основе которых лежит распределение примесей между кристаллами и расплавом. Отношение концентрации примеси в кристаллах к ее концентрации в расплаве (когда расплав и кристаллы находятся в равновесии) называется коэффициентом распределения примеси. Если этот коэффициент меньше единицы, то образующиеся кристаллы обеднены примесью (она накапливается в остающемся расплаве), если больше единицы — наоборот.

Схема основных методов кристаллоф

страница 111
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2." (3.06Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить плитку для ванной inpiration inspirio paradyz
котел отопления на дизтопливе
локальные лакокрасочные работы мелкие вмятины на бампере
паспорт на смесительный узел surp

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)