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 -> Промышленные производства -> Анохин В.3. -> "Практикум по химии и технологии полупроводников" -> 34

Практикум по химии и технологии полупроводников - Анохин В.3.

Анохин В.3., Гончаров Е. Г., Кострюкова Е. П., Маршакова Т. А. Практикум по химии и технологии полупроводников: учебное пособие — M.: «Высшая школа», 1978. — 191 c.
Скачать (прямая ссылка): poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 81 >> 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:

А (тв) + С (г) = AC (г)' В (тв) + 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) помещают в один конец ампулы, которую затем вакуумируют и отпаивают.

76

Направление переноса зависит от знака энтальпии реакции. Для процессов, идущих с поглощением тепла (АН — 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, ? 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 +АЯ AC (г) -* А (тв) + С~(г) — ДЯ

горячая зона (T2) диффузия „холодная зона (T1)

Сама возможность переноса вещества при градиенте температур от T2, к T1 определяется изменением свободной энергии Гиббса. Если AG = 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 Тг или, если известны термодинамические параметры реакции, произвести расчет по приближенному уравнению:

— RTInKp= №°Т = АН°Ш — TASl98 ¦ (8-п

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 Кг \ .

А (тв) + С'(г) = AC (г) Ki-

В (тв) + С (г) = ВС (г) K8 =

^AC

-чзс

0B 0G

равновесный коэффициент А равен

. [ВС1/[АС]

[В]/[А]

(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

D St

n = •

RT

— АР, (8.3)

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

[BC]Z[AC]= ОвсДРвс/ОдсДРАС. (8.4)

При замене концентраций активностями:

[В] =¦ ав / ¦Jg •<= (%с/К2ас т(в f

[а) = °а/Та.-«ас/Мо Та, '

а отношение

. , 1А1/[В] - аАС/(а1в /овс^тд. (8.5)

Равновесный коэффициент разделения X будет представлен в виде
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 81 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама