Спосіб очистки кадмію від цинку

Реферат: Спосіб очистки кадмію від домішок цинку включає зонну плавку. В зразок, який очищають, попередньо вводять залізо в кількості, яка становить від 1,3 до 1,4 маси домішку цинку. UA 107955 U (12) UA 107955 U UA 107955 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до матеріалознавства і може бути використана в технології синтезу напівпровідникових речовин. Відомий спосіб очистки кадмію від домішок, який кислотну обробку сплавів, які містять кадмій, і послідуюче виділення його електролізом на кадмієвих катодах [1]. Цей спосіб дає змогу суттєво зменшити вміст домішок в кадмії. Недоліком описаного способу є недостатня чистота отриманого продукту, оскільки спосіб передбачає використання реактивів, які самі можуть бути джерелом небажаних домішок. Більш досконалим є спосіб очистки кадмію методом зонної плавки, який включає розміщення зливка кадмію в ампулу із плавленого кварцу, розплавлення частини зливку та переміщення розплавленої зони вздовж зливку [2]. Спосіб забезпечує переміщення більшості домішок із одного кінця зливка до іншого і таким чином значно підвищити чистоту кадмію на тому кінці зливку, звідки здійснюють переміщення розплавленої зони. Недоліком описаного способу є недостатня ефективність очистки кадмію від цинку. Задача корисної моделі є підвищення ефективності очистки кадмію від цинку. Поставлена задача виконується таким чином, що у відомому способі очистки кадмію, який включає зонну плавку зливку кадмію, згідно корисної моделі, в зразок, який очищають, попередньо вводять залізо в кількості, яка становить від 1,3 до 1,4 маси домішок цинку. Відомо, що в системі Cd-Zn з боку кадмію є область обмежених твердих розчинів, тобто, відмінність значення коефіцієнту розподілу цинку в кадмії від одиниці незначна, що обумовлює недостатнє зміщення домішок цинку при зонній плавці. Відомо також, що цинк із залізом може утворювати такі фази: Fe5Zn21, Fe3Zn10, FeZn7, FeZn10 та FeZn15 [3]. Ці фази можуть утворюватись в об'ємі зливку кадмію, який містить цинк, при введені в нього заліза. Як показали експериментальні дослідження, після введення заліза в кадмій підвищилась ефективність очищення кадмію від цинку методом зонної плавки, що обумовлене значно меншою розчинністю цих фаз в кадмії, ніж цинку. Здійснено випробування запропонованого способу. До зливка кадмію масою 80 г із вмістом цинку 0,1 мас. % добавили 110 мг заліза і розмістили в ампулу із плавленого кварцу, яку після цього вакуумували і заварили. Ампулу розташували горизонтально в порожнину печі опору, в якій вмонтовано зонний нагрівач. Вміст ампули повністю розплавили і охолодили до кристалізації зливку, після чого з одного краю зливку утворили розплавлену зону, яку переміщали до іншого кінця зливку із швидкістю 2,0 мм/год. Здійснено два переміщення розплавленої зони, після чого отриманий зливок аналізували на наявність цинку. Встановлено, що на кінці зливку, звідки здійснювалось переміщення розплавленої зони, вміст цинку зменшився в 15 разів. Аналогічні експерименти здійснили, додаючи до зливку від 90 до 120 мг заліза при масі зливку кадмію 80 г. Встановлено, що при додаванні до зливку менше заліза, ніж 1.3 маси цинку очищення кадмію від цинку незначне, а збільшення вмісту заліза понад 1,4 маси цинку спричиняє додаткове забруднення кадмію залізом. Таким чином, запропонований спосіб дає змогу очистити кадмій від цинку. Джерела інформації: 1. Краткая химическая энциклопедия. Изд. "Советская энциклопедия", т. 2, стр. 344. 2. Киргинцев А.И., Юделевич И.Г., Грязнова С.Г. Распределение некоторых примесей при направленной кристаллизации кадмия. Изв. Сиб. Отд. АН СССР, сер. Химия, 1972, вып. 3, стр. 47-50. 3. В.А. Кечин, Е.А. Люблинский. Цинковые сплавы. М., Металлургия, 1986, стр. 108. 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Спосіб очистки кадмію від домішок цинку, який включає зонну плавку, який відрізняється тим, що в зразок, який очищають, попередньо вводять залізо в кількості, яка становить від 1,3 до 1,4 маси домішку цинку. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 1