очистка солей иттрия

[Sta]

Добрый день, коллеги!
Существует зачача очистки оксида иттрия от примесей кремния до уровня не более 1 ppm. В книжках, в основном, написано про разделение РЗЭ друг от друга, а про остальные примеси не пишут. Может быть кто-то занимался этой проблемой и может подсказать методику или где её подсмотреть можно?

[amik]

Классический метод - осаждение оксалата иттрия из азотнокислых растворов. Уровень в 1ррm SiO2 трудно достижим, нужна тщательная фильтрация раствора от взвешенной кремневки, механической и золя(устойчивого в кислых средах), дополнительная перекристаллизация щавелевой кислоты также с промежуточной фильтрацией раствора, в идеале работать в пластиковой посуде т.к. перемешивание осадков в стеклянной посуде дает абразивный износ стенок с попаданием кремния в продукт. Непростая в общем задача.
Неплохие результаты при кристаллизации органических солей иттрия, формиата или ацетата с последующей прокалкой до оксида.
Из органики часто получают через ацетилацетонаты, их также можно дополнительно перекристаллизовать или возогнать. Видимо именно таким приемом можно получить наиболее чистый по кремнию оксид, но это одновременно самый затратный и непроизводительный метод. У Вас этим должны были плотно заниматься, возгонкой в частности, насколько мне известно
Кстати, проанализировать кремний на уровне 1ppm тоже задача тоже нетривиальная. Масс-спектральный соврет - недорого возьмет К тому же наверняка будете растворять пробы в стеклянной или кварцевой посуде. Тут лучше твердотельный анализатор.

[slavert]

а диализом нельзя от золя кремнекислоты избавится?

[amik]

Можно наверно, но ни разу не пробовали У нас что-то типа микрофильтрации.

[slavert]

надо из подмосковного фосфорита выделять РЗЭ

[amik]

[Sta]

Если бы какие-нибудь соединения иттрия летели, то и вопроса бы не возникало по очистке. А у него кроме ДПМ ничего приемлемо летучего нет, а ДПМ стоит как корабль космический. Экстракция, видимо, не подойдет. Если кремний в виде золя, то никакого разделения, из общих соображений, не будет. Перекристаллизация или осаждение, конечно, наиболее простые методы. Я как раз и хотел узнать как захватывается кремний, коэффициенты разделения. Самим условия подбирать - дело долгое, большая работа. Наверняка в 60-70х годах все это разработано было.

[slavert]

а хлорид или оксихлорид/бромид или оксибромид иттрия они не летучие разве?
а диализ точно не подходит? долго правда

[amik]

Соединений летучих много, да в какой посуде гнать то? В кварце опять
Конечно, возгонка потенциально даст более чистый продукт и, как понимаю, для многих она роднее.
Но кристаллизационными приемами тоже вполне можно добиться выдающихся по чистоте продукта результатов. Тот же ацетилацетонат, значительно боле дешевый в плане сырья, прекрасно кристаллизуется из спиртовых растворов, где кремния нет.
В водных системах также можно подобрать удачно кристаллизующееся соединение, тщательно фильтровать, по возможности работать в пластиковой посуде и все получится
Серьезная проблема, как я уже сказал - иметь достоверный анализ при содержании кремния 1ppm и ниже.

[Sta]

Может быть всё-таки имеются публикации с коэффициентами разделения, методиками очистки. Теорию я и сам более или менее знаю.

[amik]

Не думаю, что это сильно поможет, т.к. советская российская научная школа школа, оперировавшая понятиями коэффициентов очистки находится сами знаете в каком состоянии.
Для кристаллизации безводного хлорида иттрия из изопропанола(данные из разыскивавшейся Вами ранее диссертации Вальнина).

[П. Вящий]

Оксид иттрия:
Молекулярная масса (в а.е.м.): 225,81
Температура плавления (в °C): 2415
Температура кипения (в °C): 4300
Растворимость (в г/100 г или характеристика):
вода: не растворим
Плотность:
4,84 (20°C, г/см3)
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG (298 К, кДж/моль):-1800 (т)
Не растворим в щелочах, реагирует с кислотами.

Каким интересно методом это можно чистить? Физические - не пойдут. Химические-перевести в летучее соединение- перегнать, или, например, в хлорид- перекристаллизовать или зонной плавкой. Проще получать уже чистый - дешевле будет.

[amik]

Коллега П. Вящий, приемов много и в соответствующей литературе они имеются. Конечно же чистятся соединения и уже потом доводятся до оксида
Купить высокочистый продукт малореально, такие оксиды просто не продаются на сторону или цена на них запредельная. Не забывайте также про научную составляющую проблемы.
Получение особочистых веществ не случайно в свое время было выделено в особую ветвь химической науки и технологии, которой занимались профильные институты.
Вот с коллегой Sta мы в какой-то мере конкуренты

[П. Вящий]

Верно. Я хотел сказать изначально иметь соединение подходящее соединение, дабы избежать стадии растворения оксида.

[nikkochem]

Если бы какие-нибудь соединения иттрия летели, то и вопроса бы не возникало по очистке. А у него кроме ДПМ ничего приемлемо летучего нет, а ДПМ стоит как корабль космический.

Несколько лет назад мы заключали договор о продаже 100 кг Дипивалоилметана за 19000 руб/кг. Мы его сами производим (точнее производили). Сейчас спроса нет. А то,что комплексы с дипивалоилметаном таких металлов как лантанойды, тантал и прочий редкозем на его основе высоколетучи - это точно. При контакте с горячей поверхностью данные комплексы дают оксид.

[amik]

Для тонких пленок или минус шестых-седьмых процентных степеней по содержанию ряда примесей летучие соединения самое то, нельзя не согласиться.
Иначе проще идти через растворы. Чем и занимаемся

[Sta]

Спасибо amik за таблицу. К счастью, у нас исходный чище, чем у него очищенный. Маловероятно, что при снижении концентрации примесей эффективность разделения будет сохраняться. Придётся самим мучиться. Если будет результат, отпишусь.

[П. Вящий]

1) Восстановить до металла, переплавить в высоком вакууме электронным лучём, перевести в оксид.
2) Перевести в хлорид, перегнать в стеклоуглеродной трубе, либо зонной плавкой там же, в оксид через гидроксид.
3) Вырастить монокристалл оксида, вытянуть из расплава.
Такая вот жесть

И вообще, главное в чистой комнате работать.