Примесь

редактировать

Примеси - это химические вещества внутри ограниченного количества жидкости, газ или твердое вещество, которые отличаются от химического состава материала или соединения.

Примеси либо встречаются в природе, либо добавляются во время синтеза химического или коммерческого продукта. В процессе производства примеси могут быть намеренно, случайно, неизбежно или случайно добавлены в вещество.

Уровни примесей в материале обычно определяются в относительных единицах. Стандарты были установлены различными организациями, которые пытаются определить допустимые уровни различных примесей в производимой продукции. Строго говоря, тогда уровень чистоты материала можно определить только как более или менее чистый, чем какой-либо другой материал.

Содержание

  • 1 Деструктивные примеси
  • 2 Примеси и зародышеобразование
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки

Деструктивные примеси

Примеси могут быть разрушительными, если они препятствуют работе материал. Примеры включают золу и мусор в металлах и кусочки листьев в чистых официальных документах. Удаление примесей обычно производится химическим путем. Например, при производстве железа карбонат кальция добавляют в доменную печь для удаления диоксида кремния из железной руды. Зонное рафинирование - экономически важный метод очистки полупроводников.

Однако некоторые виды примесей можно удалить физическими средствами. Смесь воды и соли может быть разделена дистилляцией с водой в качестве дистиллята и солью в качестве твердого остатка. Примеси обычно физически удаляются из жидкостей и газов. Удаление частиц песка из металлической руды является одним из примеров использования твердых частиц.

Независимо от того, какой метод используется, обычно невозможно полностью отделить примеси от материала. Причина невозможности полного удаления примесей имеет термодинамическую природу и предсказывается вторым законом термодинамики. Полное удаление примесей означает уменьшение энтропии системы до нуля. Это потребует бесконечного количества работы и энергии, как предсказывает второй закон термодинамики. Что могут сделать технические специалисты, так это повысить чистоту материала почти до 100%, насколько это возможно или экономически целесообразно.

Примеси и зародышеобразование

Когда нечистая жидкость охлаждается до ее точки плавления, жидкость, претерпевающая фазовый переход, кристаллизуется вокруг примесей и становится кристаллическим твердым телом. Если примесей нет, жидкость считается чистой и ее можно переохлаждать ниже температуры плавления, не превращаясь в твердую фазу. Это происходит из-за того, что жидкости не вокруг нечего конденсироваться, поэтому твердое вещество не может образовывать естественное кристаллическое твердое тело. Твердое тело в конечном итоге образуется при динамической остановке или стекловании, но вместо этого оно превращается в аморфное твердое тело - стекло, так как в структуре отсутствует дальний порядок.

Примеси играют важную роль в зарождении других фазовых переходов. Например, присутствие посторонних элементов может иметь важное влияние на механические и магнитные свойства металлических сплавов. Атомы железа в меди вызывают известный эффект Кондо, когда спины электронов проводимости образуют магнитное связанное состояние с атомом примеси. Магнитные примеси в сверхпроводниках могут служить центрами генерации вихревых дефектов. Точечные дефекты могут зарождать перевернутые домены в ферромагнетиках и существенно влиять на их коэрцитивную силу. В общем, примеси могут служить точками инициирования для фазовых переходов, потому что энергетические затраты на создание домена конечного размера новой фазы ниже в точечном дефекте. Чтобы зародыш новой фазы был стабильным, он должен достичь критического размера. Этот пороговый размер часто меньше на примесном участке.

См. Также

Ссылки

  • Англо-китайский химический словарь Лонгмана, Гонконг, 1997.
  • Cheng, E. et al., Chemistry - A Modern View, Aristo-Wilson, Hong Kong, 2004
Последняя правка сделана 2021-05-23 12:32:38
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте