សេលេញ៉ូមដែលជាសម្ភារៈ semiconductor ដ៏សំខាន់ និងជាវត្ថុធាតុដើមឧស្សាហកម្ម មានដំណើរការរបស់វាប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដោយភាពបរិសុទ្ធរបស់វា។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបន្សុតម៉ាស៊ីនបូមធូលី ភាពមិនបរិសុទ្ធនៃអុកស៊ីសែនគឺជាកត្តាចម្បងមួយដែលមានឥទ្ធិពលលើភាពបរិសុទ្ធនៃសេលេញ៉ូម។ អត្ថបទនេះផ្តល់នូវការពិភាក្សាលម្អិតអំពីវិធីសាស្រ្ត និងបច្ចេកទេសផ្សេងៗសម្រាប់កាត់បន្ថយបរិមាណអុកស៊ីហ៊្សែនអំឡុងពេលបន្សុតសេលេញ៉ូមតាមរយៈការបន្សុទ្ធសុញ្ញកាស។
I. ការកាត់បន្ថយបរិមាណអុកស៊ីហ្សែនក្នុងដំណាក់កាលព្យាបាលវត្ថុធាតុដើម
1. ការបន្សុតបឋមនៃវត្ថុធាតុដើម
សេលេញ៉ូមឆៅជាធម្មតាមានសារធាតុមិនបរិសុទ្ធផ្សេងៗ រួមទាំងអុកស៊ីដ។ មុនពេលចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធបូមធូលី វិធីសាស្ត្រសម្អាតគីមីគួរតែត្រូវបានប្រើដើម្បីយកអុកស៊ីដលើផ្ទៃ។ ដំណោះស្រាយសំអាតដែលប្រើជាទូទៅរួមមាន:
- រំលាយដំណោះស្រាយអាស៊ីត hydrochloric (កំហាប់ 5-10%)៖ រំលាយអុកស៊ីដយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពដូចជា SeO₂
- អេតាណុល ឬអាសេតូន៖ ប្រើដើម្បីលុបសារធាតុពុលសរីរាង្គ
- ទឹក Deionized: លាងជមែះច្រើនដងដើម្បីយកអាស៊ីតដែលនៅសល់ចេញ
បន្ទាប់ពីការលាងសម្អាត ការសម្ងួតគួរតែត្រូវបានអនុវត្តក្រោមបរិយាកាសឧស្ម័នអសកម្ម (ឧទាហរណ៍ Ar ឬ N₂) ដើម្បីការពារការកត់សុីឡើងវិញ។
2. ការព្យាបាលមុនការកាត់បន្ថយនៃវត្ថុធាតុដើម
ការកាត់បន្ថយការព្យាបាលវត្ថុធាតុដើមមុនពេលចម្រោះដោយបូមធូលីអាចកាត់បន្ថយបរិមាណអុកស៊ីហ្សែនយ៉ាងខ្លាំង៖
- ការកាត់បន្ថយអ៊ីដ្រូសែន៖ ណែនាំអ៊ីដ្រូសែនដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (ភាពបរិសុទ្ធ≥99.999%) នៅសីតុណ្ហភាព 200-300°C ដើម្បីកាត់បន្ថយ SeO₂ ទៅសារធាតុ selenium
- ការកាត់បន្ថយកម្ដៅ៖ លាយវត្ថុធាតុដើមសេលេញ៉ូមជាមួយនឹងម្សៅកាបូនដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ និងកំដៅដល់ 400-500°C ក្រោមបរិយាកាសខ្វះចន្លោះ ឬបរិយាកាសអសកម្ម ជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្ម C + SeO₂ → Se + CO₂
- ការកាត់បន្ថយស៊ុលហ្វីត៖ ឧស្ម័នដូចជា H₂S អាចកាត់បន្ថយអុកស៊ីដ selenium នៅសីតុណ្ហភាពទាប។
II. ការរចនា និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធ Vacuum Distillation System
1. ការជ្រើសរើស និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធប្រព័ន្ធបូមធូលី
បរិយាកាសទំនេរខ្ពស់មានសារៈសំខាន់សម្រាប់កាត់បន្ថយបរិមាណអុកស៊ីសែន៖
- ប្រើស្នប់សាយភាយ + ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃស្នប់មេកានិក ដោយម៉ាស៊ីនបូមធូលីចុងក្រោយឈានដល់យ៉ាងហោចណាស់ 10⁻⁴ Pa
- ប្រព័ន្ធគួរតែត្រូវបានបំពាក់ដោយអន្ទាក់ត្រជាក់ដើម្បីការពារការសាយភាយនៃចំហាយប្រេងត្រឡប់មកវិញ
- ការភ្ជាប់ទាំងអស់គួរតែប្រើការផ្សាភ្ជាប់ដែក ដើម្បីជៀសវាងការហូរចេញពីការផ្សាភ្ជាប់កៅស៊ូ
- ប្រព័ន្ធគួរតែឆ្លងកាត់ការបោសសំអាតដុតនំគ្រប់គ្រាន់ (200-250°C, 12-24 ម៉ោង)
2. ការត្រួតពិនិត្យច្បាស់លាស់នៃសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធនៃការចម្រោះ
បន្សំប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការល្អបំផុត៖
- សីតុណ្ហភាពចម្រោះ៖ គ្រប់គ្រងក្នុងចន្លោះ 220-280°C (ក្រោមចំណុចរំពុះរបស់សេលេញ៉ូម 685°C)
- សម្ពាធប្រព័ន្ធ៖ រក្សាចន្លោះពី 1-10 Pa
- អត្រាកំដៅ៖ 5-10°C/min ដើម្បីជៀសវាងការហួតដ៏ខ្លាំងក្លា និងការជ្រាបចូល
- សីតុណ្ហភាពតំបន់ condensation: រក្សានៅ 50-80 ° C ដើម្បីធានាបាននូវការ condensation selenium ពេញលេញ
3. បច្ចេកវិទ្យាចម្រោះពហុដំណាក់កាល
ការចម្រោះពហុដំណាក់កាលអាចកាត់បន្ថយកម្រិតអុកស៊ីសែនបន្តិចម្តងៗ៖
- ដំណាក់កាលទីមួយ៖ ការចម្រោះរដុបដើម្បីយកសារធាតុមិនបរិសុទ្ធដែលងាយនឹងបង្កជាហេតុភាគច្រើនចេញ
- ដំណាក់កាលទីពីរ៖ ការត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាពច្បាស់លាស់ ដើម្បីប្រមូលប្រភាគសំខាន់
- ដំណាក់កាលទីបី៖ ការចម្រោះយឺតនៅសីតុណ្ហភាពទាបដើម្បីទទួលបានផលិតផលដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។
សីតុណ្ហភាព condensation ផ្សេងគ្នាអាចត្រូវបានប្រើរវាងដំណាក់កាលសម្រាប់ការ condensation ប្រភាគ
III. វិធានការដំណើរការជំនួយ
1. បច្ចេកវិទ្យាការពារឧស្ម័នអសកម្ម
ទោះបីជាដំណើរការក្រោមការបូមធូលីក៏ដោយ ការណែនាំដ៏សមស្របនៃឧស្ម័នអសកម្មដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ជួយកាត់បន្ថយបរិមាណអុកស៊ីសែន៖
- បន្ទាប់ពីជម្លៀសប្រព័ន្ធ បំពេញដោយ argon ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ (ភាពបរិសុទ្ធ≥99.9995%) ដល់ 1000 Pa
- ប្រើការការពារលំហូរឧស្ម័នថាមវន្ត ដោយបន្តណែនាំចំនួនតូចមួយនៃ argon (10-20 sccm)
- ដំឡើងឧបករណ៍បន្សុតឧស្ម័នដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៅច្រកចូលឧស្ម័ន ដើម្បីយកអុកស៊ីសែន និងសំណើមដែលនៅសេសសល់
2. ការបន្ថែមអ្នករើសអេតចាយ
ការបន្ថែមឧបករណ៍រើសអេតចាយដែលសមស្របទៅនឹងវត្ថុធាតុដើមអាចកាត់បន្ថយបរិមាណអុកស៊ីសែនយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព៖
- លោហៈធាតុម៉ាញ៉េស្យូម៖ ភាពស្និទ្ធស្នាលខ្លាំងសម្រាប់អុកស៊ីហ្សែន បង្កើតជា MgO
- ម្សៅអាលុយមីញ៉ូម៖ អាចដកអុកស៊ីហ្សែន និងស្ពាន់ធ័រក្នុងពេលដំណាលគ្នា។
- លោហៈធាតុកម្រ៖ ដូចជា អ៊ី, ឡា ជាដើម ដែលមានឥទ្ធិពលដកអុកស៊ីហ្សែនយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ
បរិមាណនៃការរើសអេតចាយអុកស៊ីហ្សែនជាធម្មតា 0.1-0.5 wt% នៃវត្ថុធាតុដើម; បរិមាណលើសអាចប៉ះពាល់ដល់ភាពបរិសុទ្ធនៃសេលេញ៉ូម
3. បច្ចេកវិទ្យាតម្រង Molten
ត្រង selenium រលាយមុនពេលចម្រោះ៖
- ប្រើតម្រងរ៉ែថ្មខៀវឬសេរ៉ាមិចដែលមានទំហំរន្ធញើស 1-5 μm
- គ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពចម្រោះនៅ 220-250 ° C
- អាចយកភាគល្អិតអុកស៊ីដរឹងចេញ
- តម្រងគួរតែត្រូវបាន degassed ជាមុននៅក្រោមការខ្វះចន្លោះខ្ពស់។
IV. ក្រោយការព្យាបាល និងការផ្ទុក
1. ការប្រមូល និងការគ្រប់គ្រងផលិតផល
- ឧបករណ៍ប្រមូល condenser គួរតែត្រូវបានរចនាឡើងជារចនាសម្ព័ន្ធដែលអាចផ្ដាច់ចេញបាន ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការទាញយកសម្ភារៈនៅក្នុងបរិយាកាសអសកម្ម
- សារធាតុសេលេញ៉ូមដែលប្រមូលបានគួរតែត្រូវបានវេចខ្ចប់ក្នុងប្រអប់ស្រោមដៃ argon
- ការឆ្លាក់លើផ្ទៃអាចត្រូវបានអនុវត្តប្រសិនបើចាំបាច់ដើម្បីលុបស្រទាប់អុកស៊ីតដែលមានសក្តានុពល
2. ការគ្រប់គ្រងលក្ខខណ្ឌផ្ទុក
- បរិយាកាសស្តុកទុកគួរតែស្ងួត (ចំណុចទឹកសន្សើម ≤-60°C)
- ប្រើការវេចខ្ចប់បិទជិតពីរជាន់ដែលពោរពេញទៅដោយឧស្ម័នអសកម្មដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។
- សីតុណ្ហភាពផ្ទុកដែលបានណែនាំក្រោម 20°C
- ជៀសវាងការប៉ះពាល់នឹងពន្លឺ ដើម្បីការពារប្រតិកម្មអុកស៊ីតកម្ម photocatalytic
V. ការត្រួតពិនិត្យគុណភាព និងការធ្វើតេស្ត
1. បច្ចេកវិទ្យាត្រួតពិនិត្យតាមអ៊ីនធឺណិត
- ដំឡើងឧបករណ៍វិភាគឧស្ម័នសំណល់ (RGA) ដើម្បីតាមដានសម្ពាធផ្នែកអុកស៊ីសែនក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង
- ប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអុកស៊ីហ្សែនដើម្បីគ្រប់គ្រងមាតិកាអុកស៊ីសែននៅក្នុងឧស្ម័នការពារ
- ប្រើប្រាស់ spectroscopy អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណកំពូលនៃការស្រូបយកលក្ខណៈនៃចំណង Se-O
2. ការវិភាគផលិតផលសម្រេច
- ប្រើវិធីសាស្ត្រស្រូបឧស្ម័ន fusion-infrared inert ដើម្បីកំណត់មាតិកាអុកស៊ីសែន
- វិសាលគមអ៊ីយ៉ុងបន្ទាប់បន្សំ (ស៊ីមអេស) ដើម្បីវិភាគការចែកចាយអុកស៊ីសែន
- កាំរស្មីអ៊ិច photoelectron spectroscopy (XPS) ដើម្បីរកមើលស្ថានភាពគីមីលើផ្ទៃ
តាមរយៈវិធានការដ៏ទូលំទូលាយដែលបានពិពណ៌នាខាងលើ មាតិកាអុកស៊ីហ៊្សែនអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងក្រោម 1 ppm កំឡុងពេលបូមធូលីបន្សុតសេលេញ៉ូម ដោយបំពេញតាមតម្រូវការសម្រាប់កម្មវិធីសេលេញ៉ូមដែលមានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ នៅក្នុងការផលិតជាក់ស្តែង ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការគួរតែត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរដោយផ្អែកលើលក្ខខណ្ឌឧបករណ៍ និងតម្រូវការផលិតផល ហើយប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យគុណភាពដ៏តឹងរឹងគួរតែត្រូវបានបង្កើតឡើង។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ មិថុនា-០៤-២០២៥