ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фазовые диаграммы и зонная очистка из "Зонная плавка органических веществ" Рассмотрим зонную очистку твердой смеси, содержащей малое количество компонента В в компоненте Л, когда фазовая диаграмма подобна приведенной на рис. 2. Теоретически один проход зоны был бы достаточен для получения совершенно чистого Л вдоль всего бруска, кроме части, близкой к концу, которая содержала бы эвтектику. Однако в действительности вследствие захвата жидкости и несовершенного роста кристаллов такая система обычно ведет себя так, как если бы взаимосвязи между фазами были такими, как изображено на рис. 5. В процессе зонной очистки однородной смеси этого типа или типа, представленного на рис. 3, имеющего составы / (см. рис. 3 и 5), твердая фаза, осажденная позади зоны, содержит меньше В, чем жидкость, из которой вещество кристаллизуется. Таким образом, растворенное вещество В уносится с расплавленной зоной, и вновь закристаллизовавшееся вещество, которое остается позади зоны, содержит меньше примеси, чем исходное. Примесь быстро продолжает накапливаться в жидкости во время зонных проходов вдоль трубки до тех пор, пока состав жидкости не приблизится к V (см. рис. 3 или 5). Состав твердой фазы непосредственно позади зоны затем становится очень близким к первоначальному составу. В последней зонной длине кристаллизация обычно направленная, и вся примесь, собранная в расплавленной зоне, осаждается в этой зонной длине. Повторные зонные проходы обусловливают больший перенос компонента В вдоль образца. [c.22] Если однородная смесь состава /, фазовая диаграмма которой представлена на рис. 4, подвергается зонной очистке, то первый затвердевший слой будет содержать более высокую концентрацию компонента В, чем жидкость, и в жидкости, таким образом, уменьшается содержание этого компонента. Этот процесс продолжается до тех пор, пока состав жидкости не приблизится к V. Тогда состав затвердевшего слоя становится очень близким к исходному составу. Затвердевший слой в последней зоне содержит меньше В, чем исходный образец. Повторные зонные проходы обусловливают концентрирование компонента В вблизи конца, где зона начинает свое перемещение. [c.23] Все рассмотренные диаграммы позволяют сформулировать важное правило. Если примесь понижает температуру кристаллизации основного компонента, то она передвигается в том же направлении, что и зона, а если примесь повышает температуру кристаллизации, то она передвигается в противоположном направлении по отношению к движению зоны. [c.23] Следовательно, наиболее существенное различие в поведении связано с направлением перемещения примеси. В то время как любая молекула примеси, передвигающаяся в том же направлении, что и зона, может быть перенесена в конец образца за один проход зоны, молекула примеси, движущаяся против движения зоны, не может переместиться дальше одной зонной длины за время одного зонного прохода, предполагая, что диффузия не имеет места в твердом теле. В результате такого поведения при коэффициенте распределения больше 1 часто для получения определенной степени очистки требуется большее число зонных проходов, чем при коэффициенте меньше 1. [c.23] Вернуться к основной статье