Кристаллизатор для выращивания кристаллов из раствора

Кристаллизатор для выращивания кристаллов из раствора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 12с, 2

СССР

Б "5 " ""--:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа .Ч 39

Л. М. Беляев, А. Г. Карпенко, Б. В. Витовский и Г. Ф. Добржанский

КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ВЫРАЩИВАКИЯ КРИСТАЛЛОВ

ИЗ РАСТВОРА

Заявлено 14 января 1960 г. за М 650602/23 в Комитет о делам изобретений и открытий при Совете Ииниетров СССР

Оп бликовано в «Бюллетене изобретений» No 20 за 1960 г.

Известные кристаллизаторы представляют собой цилиндрические сосуды с герметически закрывающимися крышками и мешалками для перемешивания растворов; они требуют промежуточного введения в кристаллизатор кристаллизуемого вещества и принудительного перекачивания раствора.

Предлагаемая конструкция кристаллизатора обеспечивает непрерывный процесс выращивания кристалла без промежуточного введения кристаллизуемого вещества и без принудительного перекачивания раствора.

Кристаллизатор выполнен в виде трех соосно расположенных цилиндрических сосудов, вставленных один в другой таким образом, что внешний и промежуточный сосуды сообщаются между собой в верхней части, а промежуточный и внутренний сосуды — в донной части. Твердое кристаллизуемое вещество загружается 1а дно между стенками внешнего и промежуточного сосудов перед началом процесса кристаллизации.

На чертеже изображена схема кристаллизатора.

Кристаллизатор содержит три соосно расположенных цилиндрических сосуда 1, 2 и 8, вставленных один в другой.

Внешний сосуд 1 гермстически закрыт полусферической крышкой 4, имеющей отверстие для термометра 5, и сообщается с промежуточным сосудом 2 в верхней части. Промежуточный сосуд 2 и внутренний сосуд 8 сообщаются один с другим в донной части. Твердое кристаллическое вещество б загружается на дно между стенками сосуда 1 и сосуда 2 перед началом кристаллизации. Насыщенный раствор наливается так, чтобы его уровень был выше краев сосуда 2 и ниже краев сосудов 1 и 3.

Назначение внешнего сосуда 1 — растворение кристаллизуемого вещества и прием конденсата; промежуточный сосуд 2 служит проводником раствора и затвором против попадания зародышей во внутренний сосуд 8. Во внутреннем сосуде происходит рост кристалла на подвешенной на нити 7 затравке 8. № 132á15

Кристаллизатор снабжен магнитной мешалкой 9 для механического перемешивания раствора в сосуде 8.

Выращивание кристаллов из раствора происходит так. Кристаллизатор заполняется насыщенным при заданной температуре раствором.

Уровень заполнения кристаллизатора показан на чертеже. На дно между стенками сосудов 1 и 2 вводится избыток кристаллического вещества

6, заведомо больше веса кристалла, кото"--ый желательно получить. 3а счет некоторого повышения температуры в донной части начинается растворение, а в верхней †испарен.

На внутренней поверхности крышки 4 и сосуда 1 происходит конденсация паров растворителя. Коническая форма крышки обеспечивает поступление конденсата только в первый сосуд. Вследствие этого в системе возникают концентрационные потоки. На смену испаряющейся из сосуда 8 доли растворителя в него поступает равное по массе количество раствора из сосуда 1. Таким образом осуществляется непрерывный процесс переноса кристаллизуемого вещества из зоны растворения (между стенками сосудов 1 и 2) во внутренний сосуд 8, являющийся собственно кристаллизатором. В результате такого непрерывного поступления кристаллизуемого вещества в сосуд 8 в нем постоянно поддерживается необходимое для кристаллизации перенасыщение раствора. Наличие проводяшего канала между этим сосудом и первым (в той его части, где раствор не насыщен) предотвращает черезмерное перенасыщение раствора в кристаллизаторе. На чертеже стрелками указано движение концентрационных потоков.

Предмет изобретения

Кристаллизатор для выращивания кристаллов из раствора, представляющий собой цилиндрический сосуд с герметически закрывающейся крышкой и мешалкой для перемсшивания раствора, о т л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью обеспечения нспрерывного процесса выращивания кристалла без промежуточного введения в кристаллизатор кристаллизуемого вещества и без принудительного перекачивания раствора, кристаллизатор выполнен в виде трех соосно расположенных цилиндрических сосудов, вставленных один в другой таким образом, что внешний и промежуточный сосуды сообщаются между собой в верхней части, а промежуточный и внутренний сосуды — в донной части, причем твердое кристаллизуемое вещество загружается на дно между стенками внешнего и промежуточного сосудов перед началом процесса кристаллизации.