Book · April 021 citations reads 54 1

– rasm. Korxona gazlari va changlaridan germaniyni olish texnologik sxemasi.

4.5. Germaniy dioksidi va germaniy olinishi. Germaniy boyitmasini tozalash va monokristall olish.

Germaniy IV xloridni tozalash usullari

Yarim o‗tkazgich elektronikasi uchun yuqori darajada toza bo‗lgan germaniy olish kerak bo‗ladi. Shuning uchun asosiy kimyoviy mahsulot bo‗lgan germaniy birikmalari aralashmalarda tozalanib olinadi, bunda ayniqsa uning tarkibidagi margimushdan tozalash katta ahamiyatga ega.
Germaniy xloridini aralashmalardan tozalashda distillyatsiya usulidan foydalaniladi, chunki boshqa elementlarning xloridlari, germaniy xloridining qaynash haroratidan yuqori turadi. Yuqori tozalikka ega bo‗lgan germaniy to‗ri xlorid olish uchun rektifikatsiya yoki xlorid kislotasi bilan ekstraksiya usuli ishlatiladi.
Rektifikatsiya usulida tozalash. Bu usulda germaniy xloridni tozalashda nasadkali kolonkalardan foydalaniladi. Kolonkalar kvars (pireks) shishalarida yasalgan bo‗lib, uning nasadkasi kvarsli spiral (o‗ramlar) dan iboratdir (diametri 1,5 mm sim o‗ramining diametri 4–5 mm ni tashkil qiladi). Kolonkaning balandligi 1220 mm va diametri 25,4 mm bolib, 40 ta tarelka (bo‗lak) lardan tashkil topgan. Kolonkani harorati 84°C, rektifikatsiya usulida tozalangan margimush miqdori 0,02–0,002% gacha yetadi.

7. – rasm. Germaniy IV xloridini margumishdan tozalash.

Rektifikatsiya kolonkasi mis bo ‗lakchalari bilan to ‗ldirilgan bo ‗ladi. Rektifikatsiya kolonnasida eritma distillyatsiya qilingani natijasida germaniy va margimushning xloridlari bug‗ holida qaynab ko‗tariladi. Hosil bo‗lgan bug‗lar mis bo‗lakchalari bilan o‗zaro reaksiyaga kirishib, margimushning kimyoviy birikmasi — mis arsenidlarini (Cu₃As₂) hosil qiladi. GeCl₃ ning bug‗lari qanchalik ko‗p mis bilan ushlansa, shuncha ko‗p miqdorda Cu₃As₂ hosil bo‗ladi, GeCI₄ shuncha ko‗proq tozalanadi va uni 0,0001% gacha tozalash mumkin bo‗ladi. Kolonkadagi distillyatsiya jarayoni 12–15 soat davom etgandan so‗ng undan germaniy xloridi haydash orqali ajratib olinadi.
XIorid kislotasi bilan ekstraksiya usulida tozalash. Konsentrlangan xlorid kislotasida GeCl₄ va AsCl₃ laming har xil erishi, ularni xlorid kislotasi bilan ekstraksiya usulida ajratib olishga erishish mumkinligini ko‗rsatdi. Agar ekstraksiya jarayoni Cl₂ gazi bilan to‗yintirilgan xlorid kislotasida amalga oshsa margimushdan tozalash samarali bo‗lishi mumkin. Unda eritmadagi AsCl₃ oksidlanib, margimush kislotasi hosil bo‗lishiga olib keladi, ya‘ni:

AsCl₃+4H₂O+Cl₂ > H₃AsO₄+5HCl

Xlorni xlorid kislotasiga konsentratsiyasi ko‗p bo‗lishi uchun
ekstraksiya jarayoni O⁰C yoki undan ham pastroq haroratda olib boriladi. Agarda ekstraksiya jarayoni xlor gazi bilan to‗yingan 37,4% li HCI da ikki bosqichda amalga oshirilsa, eritmadagi margimushning boshlang‗ich miqdori 0,01% dan 2,4 * 10⁵ % gacha, to‗rtta bosqichda ekstraksiya qilinsa taxminan 1,7–10^-5 gacha kamaytirish mumkin. Ekstraksiya jarayonini to‗xtovsiz usulda amalga oshirish uchun nasadkali kolonkalardan foydalaniladi (uni ko‗rinishi 4.7. –rasmda ko ‗rsatilgan). Kolonka shishada ishlanib, uni ichiga spiral holidagi shishachalar solingan bo‗ladi. Eritmadagi yengil faza (HCI+CI₂) kolonkani ostki qismidan, tozalanishi kerak bo‗lgan og‗ir faza (germaniy to‗rt xloridi) kolonkani yuqori qismidan berib boriladi. Tozalangan GeCl₄ kolonkadan to‗xtovsiz ravishda ostki qismidan olib turiladi.