Навигация
Методи розділення та очистки речовин
36976
знаков
0
таблиц
9
изображений
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КУРСОВА РОБОТА
З ДИСЦИПЛІНИ "МАТЕРІАЛИ ЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ"
НА ТЕМУ "МЕТОДИ РОЗДІЛЕННЯ ТА ОЧИСТКИ РЕЧОВИН"
ЗМІСТ
Вступ
1. Спільна характеристика чистоти речовини
2. Класифікація процесів розділення і очистки
2.1 Процеси, що базуються на сорбції
2.2 Процеси, що базуються на екстракції
2.3 Кристалізаційні процеси
2.4 Перегонка через газову фазу
2.5 Очищення речовин за допомогою хімічних транспортних реакцій
2.6 Інші процеси розділення і очищення речовин
Висновки
Список використаної літератури
Вступ
В основі всіх способів глибокої очистки діелектричних і напівпровідникових матеріалів і їх компонентів використовується відмінність в хімічних, фізичних і фізико-хімічних властивостях компонентів, що розділяються. Звідси слідує що при істотній відмінності у властивостях компонентів, розділення може здійснюватися відносно легко, і навпаки, проблема очистки стає складною в тому випадку, якщо матеріал, що очищується, і домішка дуже близькі по своїх фізико-хімічних характеристиках.
Розроблена значна кількість процесів розділення і очистки речовин, у тому числі напівпровідникових і діелектричних матеріалів і їх компонентів, проте ще немає єдиної і чіткої класифікації цих процесів, що утруднює вибір оптимального процесу у кожному конкретному випадку.
Найбільшого поширення набула класифікація процесів розділення і очистки, заснована на діленні їх по фізико-хімічних властивостях речовини, використовуваних для розділення компонентів.
У курсовій роботі на основі цієї класифікації розглядаються фізико-хімічні основи процесів розділення і очистки матеріалів.
Мета роботи
Розглянути фізико-хімічні основи процесів розділення і очистки матеріалів.
1. Спільна характеристика чистоти речовини
Поняття хімічної чистоти матеріалів, а також способи її вираження різні і залежать від сфери застосування матеріалів. Речовину вважають достатньо чистою, якщо вміст домішок в ній не перевищує ту кількість, яка заважає використати цю речовину для заданої мети.
В хімічній і металургійній промисловості, в залежності від степені очистки речовини встановлюють слідуючі класи:
1) "чистий" (марки Ч, містить від 
до 
домішок);
2) "чистий для аналізу" (марки ЧДА, містить від 
до 0,4% домішок);
3) "хімічно чистий" марка ХЧ, містить від 5*10^(-6) до 0,5% домішок;
4) "особливо чистий" (марка ОСЧ, вміст домішок не більше 0,05%).
Неметали і хімічні сполуки відносять до високо чистих речовин, якщо вміст домішок, що лімітуються, в них не менше ніж на порядок нижче в порівнянні з відповідною маркою ХЧ і на два порядки – для марки ЧДА і на три порядки для марки Ч.
До високо чистих речовин відносяться метали і напівпровідникові матеріали, якщо вміст кожної з контрольованих домішок в ній не перевищує 
(по масі) ,а також гази, якщо вміст кожній з контрольованих домішок в них не перевищує 
(об'ємн.).
Високо чистим речовинам в залежності від кількості і сумарної концентрації контрольованих домішок присвоюються марки ВЭЧ ("вещества эталонной чистоты") і ОСЧ("особо чистые вещества").
В речовинах ВЭЧ лімітуються як загальний вміст домішок, так і на більш низькому рівні вміст деяких небажаних домішок. Перед позначенням ВЕЧ пишеться число, відповідне значенню загального вмісту домішок, а після - два числа через тире: перше показує кількість небажаних домішок, що лімітуються, а друге — негативний показник степеня суми вмісту цих домішок. Наприклад, маркування 003 ВЕЧ 4—5 означає що вміст основної речовини складає 99,997%, лімітується вміст чотирьох домішок і сума їх складає 
.
У речовинах марки ОСЧ на дуже низькому рівні лімітується вміст великого числа небажаних домішок. У позначенні марки після букв ОСЧ приводяться два числа через тире: перше показує, скільки домішок лімітується в даній особливо чистій речовині а друге — негативний показник степеня суми вмісту цих домішок. Наприклад, для особливо чистого 
нормується десять домішок (Аl, В, Fe, Ca, Mg, Na, P, Ti, Sn, Pb), причому спільний вміст їх не перевищує 
(по масі). Марку такої речовини позначають ОСЧ 10—5.
У зарубіжній літературі прийнято кваліфікувати речовини по чистоті числом (n) атомів (молекул) домішок, що доводяться на 1000 атомів (молекул) основної речовини, що позначається n °/оо (n promille); 
атомів (молекул) основної речовини – n ppt (n parts per million); 
атомів (молекул) основної речовини — n ppb (n parts per billion). Так, матеріал з концентрацією домішки 1 ррt містить 1 атом домішки на атомів основного компоненту.
Окрім такої кваліфікації для позначення речовин високого ступеня чистоти використовують символ N і розрізняють речовини за якістю цифровими індексами. Цифра, що стоїть перед N, означає повну кількість "дев'яток" у числі, що виражає концентрацію основного компоненту у відсотках (зазвичай по масі), а цифра що стоїть після N, є останньою цифрою в даному числі. Позначення ступеня чистоти знаком 5N8 відповідає вмісту основної речовини 99,9998 %; 2N5 – 99,5 %; 3N3 - 99,93% і так далі Якщо при здобутті особливо чистої речовини використовувався метод зонної плавки то до позначення ступеня чистоти цієї речовини додається буква Z, наприклад символ 6n(Z) відповідає чистоті продукту 99,9999 %.
2. Класифікація процесів розділення і очистки
В основах всіх методів глибокої очистки матеріалів використовується відмінність в хімічних, фізичних та фізико-хімічних властивостях, що підлягають розділенню. Звідси слідує, що чим більша відмінність властивостей компонентів, тим легше їх розділити і навпаки. Тому і класифікація методів базується на поділі по властивостям речовин, що використовуються для розділення компонентів і має слідуючий вигляд:
1. Процеси, що базуються на сорбції.
2. Процеси, що базуються на екстракції.
3. Кристалізаційні процеси.
4. Перегонка через газову фазу.
5. Очищення речовин за допомогою хімічних транспортних реакцій.
6. Інші процеси розділення і очищення речовин.
Вибір найбільш ефективного методу (або комбінації методів) для очистки кожного індивідуального матеріалу проводять, виходячи з конкретних фізико-хімічних властивостей цього матеріала і його сполук. Так, якщо матеріал, що очищається (кремній) при прийнятних температурах очищення має недостатньо високий тиск пари, щоб можна було ефективно здійснити дистиляційний процес, то в цьому випадку матеріал переводять в його легколетючі з'єднання (наприклад, SiCl
) які після здійснення дистиляційного очищення відновлюють назад до початкового матеріалу (кремнію).
У загальному випадку очищення напівпровідникових і діелектричних матеріалів і їх компонентів зазвичай ведуть в дві стадії. На першій стадії компоненти цих матеріалів переводять в проміжні хімічні сполуки і проводять їх очищення, використовуючи практично всі процеси, представлені в класифікації. На другій стадії проводять відновлення компонентів з проміжних з'єднань з подальшим їх очищенням. Застосовують способи, засновані на тих же процесах, ефективність яких в окремих випадках різко зростає при роботі з чистішими компонентами. Спосіб вибирається виходячи з фізико-хімічних властивостей компоненту, якості отримуваного матеріалу і продуктивності процесу. Часто, особливо при розділенні і очищенні компонентів з близькими фізико-хімічними властивостями (наприклад, рідкоземельні метали), використання одного з методів як на першій так і на другій стадіях виявляється недостатнім і процес розділення і очищення проводять на основі поєднання різних методів.
Похожие работы
... у змішувач. Отримане поживне середовище передають на стерилізацію та охолодження. Культивування продуцентів (Leuconostoc mesenteroides PCSIR-4) здійснюють до утворення полісахариду необхідної в’язкості (18 год) [8, 28]. Крім етапів синтезу продукту і їх очистки, технологія виробництва декстрану містить етап фракціонування. Фракціонування декстранів на виробництві проводять з використанням спирт ...
... іля за добу (з 9,7 годин у 1990 р. до 7,7 год. у 1993 р). Протягом 1994 р. негативні процеси, що намітилися в автотранспорті області, ще більше посилилися. Розділ 2. Динаміка простору системи міста 2.1 Оцінка розвитку міста у просторі Планувальна структура міста - це взаємне розташування основних функціональних зон і системи зв'язків між ними. По суті, це основа міста, яка визначає ...
... вартістю абсорбентів. Загальними недоліками методів абсорбції є утворення рідинних стоків і громіздкість апаратурного оформлення. [8]. 3.2 Адсорбційний метод Адсорбційний метод є одним з найпоширеніших засобів захисту повітряного басейну від забруднень. Основними промисловими адсорбентами є активоване вугілля, складні оксиди і імпрегновані сорбенти. Активоване вугілля (АВ) нейтральне по ві ...
... год при температурі (40-45°С). Сепарування молока починають після поступання його в кількості, забезпечуючій безперервну роботу сепаратора протягом 20-30 хв. При виробництві масла шоколадного методом перетворення високожирних вершків масова частка жиру у вершках складає 37%. При сепаруванні молока суворо дотримуються правил експлуатації сепараторів. Після сепарування вершки та молоко знежирене ...
0 комментариев