Кунсткамера

Ю.В.Корякин, И.И.Ангелов

Чистые химические вещества

Зонная плавка

Этот метод очистки основан на различии растворимости примеси в твердом веществе и в расплаве. Образец твердого вещества (например, стержень из металла, подлежащего очистке) медленно передвигают через узкую зону нагревания, при этом происходит постепенное расплавление отдельных участков образца, находящихся в данный момент в зоне нагревания.
Примеси, содержащиеся в образце, накапливаются в жидкой фазе, вместе с ней передвигаются вдоль образца и по окончании плавки оказываются в конце образца. Как правило, зонную плавку повторяют многократно. Зачастую образец движется через несколько обогреваемых зон, что позволяет в несколько раз сократить время очистки.

Достоинствами зонной плавки являются простота аппаратурного оформления, сравнительно невысокие температуры проведения процесса (по сравнению с ректификацией) и высокая эффективность очистки. Таким путем, например, очищается германий до содержания примесей порядка 10^-8 %. С каждым годом все большее число веществ, предназначенных для самых ответственных целей, проходит очистку методом зонной плавки.
С равным успехом можно очищать неорганические и органические продукты. Правда, зонная плавка не всегда может быть успешно использована. Подобно тому как дробная кристаллизация неэффективна для очистки изоморфно сокристаллизующихся солей, так и зонная плавка неприменима, если два металла образуют твердые растворы. Например, зонной плавкой нельзя отделить Аu от Ag.

Аналогичный принцип положен в основу так называемого метода вытягивания Чохральского (см., например Угай Я. А. Введение в химию полупроводников. М., "Высшая школа", 1965, 332 с.; Мохосоев М. В., Готьманова Т. Т. Информ. бюл. Промышленность химических реактивов, М., изд. ИРЕА. 1963, № 3).

Интересным вариантом процесса является низкотемпературная зонная плавка, применяемая для глубокой очистки жидких веществ при температуре, близкой к их точке замерзания - см., например, Молочко В. А., Курдюмов Г. М. Труды ИРЕА, 1967, т. 30, с. 471.

Читать дальше || Вернуться назад || Содержание книги

|| Содержимое кунсткамеры || Читальный зал