Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Анюхин В.З. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 34

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анюхин В.З.

Анюхин В.З., Гончаров Е.Г., Кострюкова Е.П. Практикум по химии и технологии полупроводников — М.: Высшыя школа, 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): praktikumpohim1978.djvu
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 80 >> Следующая


; При проведении процессов в условиях пониженных температур или повышенных давлений скорость транспортного процесса чаще определяется реакцией, а не переносом. Твердая фаза А(тв) в реакционных условиях характеризуется низкой упругостью собственного пара и транспорт идет за счет химической реакции, за счет образования более летучего, чем А(тв), соединения АС(г). Транспорт может осуществляться не только из более нагретой зоны в холодную, но и в обратном направлении, а при сублимации вещество переносится только в одном направлении —в сторону низкой температуры. Если в твердой фазе помимо вещества А(тв) содержатся также друї ие элементы или соединения В(тв), то тогда возможно одновременное протекание двух или нескольких гетерогенных реакций:

4

А (тв) + С (г) = AC (г)' В (ТВ) -I- С (г) = ВС (г)

Константы равновесия этих процессов, как правило, не одинаковы, И транспорт твердых веществ А(тв) и В(тв) должен происходить с различной скоростью. Это различие в химической активности может ' быть использовано для очистки основного вещества от содержащихся в нем примесей.

Существуют два способа перемещения газообразной фазы в химических транспортных реакциях: способ потока и способ диффузии или конвекции. Для реакций, протекающих со значительной скоростью и- с достаточно полным выделением транспортируемого вещества, широко используют метод потока. В других случаях отдают предпочтение способу диффузии или конвекции, осуществляемому в ампулах. В методе потока вещество помещают в проточную трубу, через которую продувают газ-носитель (например, аргон) и транспортер С(г). Транспортер может быть газом или веществом, которое только при определенной температуре переходит в состояние пара. Для получения чистых материалов должны жестко соблюдаться условия необходимой чистоты реакционного пространства, контейнера, используемых газов, так как загрязнения могут легко внедряться в образующуюся -твердую фазу. Газ-носитель перед использованием подвергают специальной очистке.

' В методе диффузии соединение А(тв) и транспортер С(г) помещаю1' в один конец ампулы, которую затем вакуумируют и отпаивают.

76 Направление переноса зависит от знака энтальпии реакции. Для процессов, идущих с поглощением тепла (AH — положительно), перенос будет происходить из горячей зоны в холодную, для экзотермических — в противоположном направлении. Поскольку состояние системы приближается к равновесному, то соотношение концентраций продуктов можно определить константой равновесия реакции, зависящей от температуры. При наличии градиента температуры в разных частях системы создаются различные условия равновесия. В замкнутой системе при этом будет наблюдаться перенос парообразного вещества, что нарушит химическое равновесие и ускорит реакции, способствующие возвращению системы в исходное состояние. Далее весь цикл повторяется снова:

А (тв) + С (г) -»- AC +AW AC (г) А (тв)+С(г) — АН

горячая зона (T2) диффузия ^холодная зона (T11)

Сама возможность переноса вещества при градиенте температур от T2 к T1 определяется изменением свободной энергии Гиббса. Если ДG = 0, транспорт невозможен, если AG — слишком большая величина, то равновесие смещено в одну сторону и транспортную реакцию практически осуществить нельзя. Для оценки возможности переноса по величине AG необходимо определить константу равновесия при температурах T1 и T2 или, если известны термодинамические параметры реакции, произвести расчет по приближенному уравнению:

— RTXnKp= AGy = AW298 — TAS0298 . (8.1)

При использовании химических транспортных реакций для глубокой очистки обычно производят оценку эффективности очистки на основании термодинамических данных. Вводится понятие равновесного коэффициента разделения, представляющего собой отношение концентрации примеси и основного вещества в газовой фазе к их концентрациям в исходной твердой фазе. Для реакций с константами равновесия Ki и K2

А (тв) + С '(г) = AC (г) Ki — •

"АС

В (ТВ) + с (г) = BG- (T) Ka ¦¦

равновесный коэффициент X равен

, [ВС]/[АС]

uBC

aB aG

[В]/[А1

(8-2)

Если X <1, то очистка основного компонента от примесей возможна.

Рассмотрим транспорт вещества между двумя температурными зонами, который осуществляется за счет диффузии, например, в запаянных ампулах. Количество молей веществ AC или ВС, перенесенных из одной части системы в другую, по закону Фика будет равно:

77

* п — ¦

D St

RT

— А Р, (8.3)

где п —количество молей перенесенного вещества; D —коэффициент диффузии газовой смеси; S — сечение диффузионного участка; т время диффузии; I — длина диффузионного участка; AP — разность парциальных давлений между зонами с температурами T2 и T1. Тогда' отношение концентраций ВС и AC будет равно

[ВС]/[АС]= ОвсДРвс/ОасДРас. (8.4)

При замене концентраций активностями:

[В] = ^b/їв = Свс/^2°с Тв, Iа) = flA/Та"ОДС/Мз ТА,

а отношение

[А]/[В] - aACK2-tlt /«bc^iTa • (8-5)

Равновесный коэффициент разделения X будет представлен в виде

dBCapBC^oacTB

ACapAC^bcTA
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 80 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама