Способ определения избыточного компонента в нестехиометрических соединениях

ОПИСДНИЕ 422 ЗЮИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соевтсних Социалистицвских Респубпин1 соединением заявки М сударственный комитет оввтв 1 йинистров СССР о делам изооретенийи открытий. Иванов, В. Г. Яковлева, А. М. АнСоловьев и Л, П. Морозовардена Трудового Красного Знаменститут стали и сплавов 71) Заявитель осковскиии(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО МПОНЕНТА В НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯфизикоот стеих сое- именяеСпособ обеспечивает м чение избыточного компо процессе определения пр 25 мация исходного материал Чувствительность спос чувствительностью опред компонентов в конденсате вом последнего. При нах 30 от стехиометрии в теллаксимальное извленента, так как в оисходит пересублиа,оба определяется еления отдельных и общим количестождении отклонения риде кадмия по Изобретение относится к способам химического определения отклонений хиометрии контруэнтно сублимирующ динений, например, типа Ап Вт, пр мых в электронной технике.Известен способ определения избыточного компонента в нестехиометрических соединениях извлечением его при испарении исходного материала с последующей конденсацией и химическим анализом конденсата, При испарении материал нагревают до сравнительно низкой температуры, чтобы предотвратить заметную сублимацию материала, Степень извлечения избыточного компонента по этому способу невелика, так как она зависит от скорости диффузии избыточного компонента, а скорость при используемых температурах мала. Кроме того, продолжительность извлечения составляет 20 - 30 час.Для более полного извлечения и ускорения определения предлагается вести испарение из эффузионной ячейки при ее температуре и температурном градиенте, обеспечивающем пересублимацию материала внутри ячейки. С целью определения избыточного компонента в теллуриде кадмия, используют эффузионную ячейку при ее температуре 740 - 760 С, а конденсацию ведут на перемещающийся коллектор порциями до соотношения компонентов в последней 1: 1. Эффузионная ячейка представляет собойоткрытую систему. Избыточный компонент, имеющий более высокое давление пара по сравнению с минимальным давлением пара 5 над соединением, эффундирует из эффузионной ячейки и конденсируется на охлаждаемом коллекторе. Предусмотрено перемещение коллектора, что позволяет за определенные экспозиции конденсировать эффузируемый 10 пар порциями в количестве, достаточном дляхимического анализа. По мере извлечения избыточного компонента в процессе определения его содержание в порциях конденсата изменяется от максимального до соотношения 15 компонентов 1:1 в последней порции. Отношение общего количества избыточного компонента, собранного на коллекторе, к навеске исходного материала, загруженного в эффузионную ячейку, позволяет определить откло нение от стехиометрии в материале.Таблица 2 10 Атомнбе,отношение Те(И Общийвес Те,мкг Общийвес Сб,мкг Избыток Сй, миг 33,0 36,0 47,0 47,0 51,5 43,0 44,0 47,0 64,0 29,0 39,0 52,0 52,0 62,0 49,0 49,0 52,0 73,0 7,5 1,7 1,2 1,2 30 0 1,0 1,2 0 0,81 0,95 0,97 0,97 1,04 1,00 099 0,97 1,0 25 Предмет изобретения Таблица 1 вл е о р с рен дриала с последующей конденсацией и химическим анализом конденсата, о т л и ч а ю 45 щи йс я тем, что, с целью более полного извлечения и ускорения определения, испарениеведут из эффузионной ячейки при ее температуре и температурном градиенте, обеспечивающем пересублимацию материала внутри50 ячейки,2, Способ по п, 1, отличающийся тем,что, с целью определения избыточного компонента в теллуриде кадмия, используют эффузионную ячейку при ее температуре 740 -760 С, а конденсацию ведут на перемещающийся коллектор порциями до соотношениякомпонентов в последней 1:1.Составитель В. КудряшовТехред Л. Богданова Корректор Т. Гревцова Общийвес Те,мкг Атомноеотношение Те(Сй Общийвес Сб,маг Избыток Те, мвг 34,0 22,0 14,0 17,0 19,0 81,0 72,0 60,0 63,0 10,0 6,5 9,5 11,5 16,5 70,0 63,0 50,0 56,0 22,7 14,7 3,3 4,0 0,4 1,9 0,8 3,5 0,0 2,99 2,97 1,28 1,29 1,01 1,01 1,05 1,08 1,00 Редактор Т. Рыбалова Заказ 3113/1 Изд,63 Тираж 651 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 предлагаемому способу чувствительность составляет 2 10 - 4%П р и м ер. Предложенным способом анализируют кристаллы теллурида кадмия с избытком теллура и кадмия, синтезированные из особо чистых кадмия и теллура и выращенные горизонтальной зонной плавкой. Навеска материала в эффузионной ячейке составляет в среднем 0,5 г. Температура испарения 750 С, Температурный градиент 10 - 20 С. Диаметр эффузионного отверстия 0,1 - 0,2 мм. Вакуум в системе 1 10мм рт. ст.При испарении каждого образца на коллекторе конденсируют по 8 - 10 порций. Коллектор представляет собой полый кварцевый цилиндр, приваренный к шлифу, который обеспечивает поворот цилиндра относительно эффузионной ячейки. Охлаждение цилиндра проводят жидким азотом, Время конденсации каждой порции 30 - 60 сек (в отдельных случаях может достигать 2 мин).В копденсате кадмий определяют экстракционно-фотометрическим методом, основанным на экстракции толуолом комплекса С 112+ с 6-бромбензтиазол - (2 - азо - 1)-2-нафтолом из тартратно-щелочного раствора и фотометрировании экстракта, окрашенного в красно-фиолетовый цвет на фотоэлектроколориметре ФЭКпри длине волны 580 нм. Абсолютная чувствительность определения кадмия 0,5 мкг в 5 мл. Коэффициент вариации 2,0%.Теллур определяют фотометрическим методом, основанным на восстановлении в 1 н, растворе соляной кислоты до Те хлоридом Ьп (11) и фотометрировании стабилизированного желатиной коллоидного раствора элементного теллура на фотоэлектроколориметре ФЭКпри длине волны 434 нм. Абсолютная чувствительность определения 2 мкг в 25 мл. Коэффициент вариации 2,4%. Содержание каждого компонента в порции конденсата должно быть таково, чтобы абсолютная ошибка его определения была менее ожидаемого избытка данного компонента.Результаты анализа образца СЙТе с избытком Те представлены в табл. 1, а образца СйТе с избытком Сд - в табл. 2. Полный избыток теллура 44,7 мкг, что принавеске 0,4992 г составляет 9 10 - з% или 30 2,1 10" атом, см - . Продолжительность анализа 1 - 1,5 час, что намного быстрее, чем по известному способу (табл, 1).Полный избыток кадмия 11,6 мкг, что принавеске 0,5402 составляет 2,110 в % или 35 2,1 10" атом. см(табл. 2). 40 1. Способ определения избыточного .компонента в нестехиометрических соединениях изечением г п и и па ии исхо ного мате