Способ получения атомарного хлора

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АТО .МАРКОГО ХЛОРА в газовой фазе путем фотогсиза ультрафш летовык( светом хйо рида металла, о т л и чаю щ к и с я тем, что, с целью повышения чистоты атомарного хлора, в качестве хлорида металла используют хлорид серебра а виде пленки толщиной ОД-10 Мкм и пром. десс ведут при -80 - в ваку уме 10-2-10- Па.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.Л0„„1011504

С 01 В 7/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« «-««««««к«.«

° «а

° «

° «

««

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ-КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3353389(23- -26 (.22) 10.09.81 (46) 15.04.83. Бюл. М 14 (72) Э. Е. Гутман, А. Н:Королев, Ю.М. Бшшн, И.А.Мясников.и А И.Гельб штейн (53) 661 А1 (088.8) (56) 1. Колерт Дж., Пнттс Дж. Фотохи; мия. М., Мнр, 1968, с. 181.

2. Теренин А. Н. Фотохимня napos co лей; ГТТИ, 1934, с. 64 (прототнп). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АТО:-. .МАРНОГО ХЛОРА в газовой фазе путем. фотолиза ультрафиолетовым свеям хлорида металла, о т л и ч а ю щ н и с я .тем, что, с целью поюышення чистоты ,, атомарного хлора, в качестве хлорнда металла используют хлорнд серебра s виде пленки толиной 0,1-10 миы и про цесс ведут прн -80 - +150 С в ваку å 10 -10 Па.

1 ibii504 2

Изобретение отщсится к фотохнмии и мож6т быть испольэовацо для иницииро

saws гомогенных газовых реакций, про текающих с участием свободных атомов и радикалов. 5

Известен способ получения атомарного

xilopa путем пиролиз& молекулярного хло»

W Г13Недостатком етого способа является получение атомов хлора в присутствии молекулярного хлора.

Наиболее близким к иэобретению по техническому решению является способ получення.атомарного хлора путем фотодиссоциации паров хлоридов металлов. 15

Способ состоит в фотодиссоциации паров хлоридов металлов при их давлении 0,1313 Па. При освещении паров УФ-светом с длиной волны короче некоторого nopo, rosoro значения наблюдается испускание- 20 характерных спектров, которые отвечают возбужденным молекулам, выделяющимся. при фотолиэе (2

Недостатком этого способа является получение атомов хлора в газовой фазе s 25 присутствии исходных молекул и атомов ., металла, которые могут, например, ин. гибировать процесс хлорирования углеводородов, промотируемый атомарным хло роме ЗО

Целью изобретения является повышение чистоты атомарного хлора.

Указанная цель достигaeтcя тем, что согласно способу получения атомарного хлора в газовой фазе путем фотолиза, ультрафиолетовым светом хлорида метал .ла, в качестве хлорида металла испып эуют хлорид серебра в виде пленки тол щйной 0,1 - 10 мкм и процесс ведут . при -80 - +150ОС в вакууме 10 4О

-10-5 Па.

При использовании. условий эксперимента за верхними пределами (по толщине пленки -.лорида серебра Ъ 10 мкм, по температуре > 150 С И по давлению 45

)10 7 Па) наряду с наличием атомарного хлора в газовой фазе наблюдается

:появление молекулярного хлора, что явля 4 ется нежелательным явлением. Причиной появления молекулярного хлора при использовании условий за верхними предела ми является рекомбинащи атомарного хлора в молекулу хлора в порах пленки. хлористого серебра. при толщинах ) 10мкм .либо на поверхности хлорида серебра из-, за увеличенйя латеральной подвижности атомов хлора при Т>150 С, либо в газо., .вой фазе при давлениях 010 > Па,. когда. вылетающие атомы хлора гибнут как в результате тройных столкноВений в газр» вой фазе, так и в результате реакций аТоМоВ хлора с молекулами остаточных газов. Таким образом, за верхними пределами положительный эффект не наблюда» ется, поскольку наряду с атомарным хлором появляется хлор молекулярнйй.

Использование условий эксперимента эа нижними пределами (по толщине пленки (0,1 мкм, температуре (-80 С) приводит к резкому снижению выделения атомарного хлора. Причиной резкого снижения выделения атомарного хлора с уменьшением толщины пленки ((0,1 мкм) является быстрое истощение пленки по атомарному хлору. Причиной резкого снижения выделения атомарного хлора с понижением температуры является проч ная связь атома хлора с поверхностью пленки хлорида серебра, разрыв которой не происходит при таких низких температурах ((-80 С).

Нижний предел по давлению определяется воэможностями обычных вакуумных установок, предназначенных для получения атомарного хлора, s которых величина рабочего вакуума составляет

10 5 Па.

Следовательно, получить атомарный хлор за нижними пределами представляется нецелесообразным, так как коли- чество атомарного хлора .резко снижается.

Пример 1. Берут пленку хло ристого серебра толщиной 5 мкм, нанесенную на кварцевую подложку площадью 2,5 см, и помещают в вакуумную установку. При 20 С и давлении 10 > ITa освещают этот образец лампой ДРШ-250 с фильтром УФС-1 в течение 5 с. О природе и интенсивности вылетающих частиц судят по показаниям полупроводникового детектора активных частиц. Детектирование атомов хлора осуществляют с помощью комбинированного детектора активных частиц, состоя щего из тонкой пценки и таблетки, изготовленных иэ окиси цинка. Такой комбинированный детектор позволяет детек тировать раздельно как атомы, так и молекулы хлора.

В указанных условиях количество вы летающих атомов хлора с поверхности обраэпа составляет 0,93 ° 10 "+ частиц/с.

Пример 2. Берут пленку xaopgo того серебра толщиной 0,1 мкм, нанесенную на кварцевую подложку площадью

2,5 см, и помещают в вакуумную уста- новку. При «80 С и давлении 10-о Па

04 ф лупровод шкового детектора, что связа.но с критическим значением .то пципы хлористого серебра (реккмбннация аге.:мов хлора в молекулу s порах пленки) и критическим: значением температура (рэкамбиниая а омов хлора в молвкулу на поверхностй пленки увеличивается с ростам температуры), но их концентрат. является гораздо меньше концентрации а гомарнаго xilopa»

Пример 4. Берут пленку кно

:ристого серебра толщиной 2 мкм, нане:сенную на кварцевую подложку шпикадьа

2,5 см,. и пакещают в вакуумную уста» новку. При 20оС и. . давлении 10-2 П освещают этот образец. лампой ДРШ .250 с фильтром УФС 1 в течение 5 с. О nps роде. и интенсивности вылетающих частиц судя по показаниям олупроводнккового детектора активнык частиц. Детектирова»

we атомов хлора осуществляют с жмацью комбинированного детектора активных частиц, состоящего нэ тонкой пленки и таблетки, изготовленных иэ окиси цинка.

Такой комбинированный детектор пазволй» ет детектнровать раздеш но как атомы,:

: так и молекулы хлора.

В указанных условиях количество вы» ,:летающих атомов хлора с поверхности образца составляет 0,34 - 10 частиц/с.

Наблюдают также следы мопек яар

1ного аюра на уровне чувствитее ности

:: полупроводникового детектора, что свя ,зано с критическим значением давления остаточных газов, выэывакпшцс гамоген»

: ную гибель. иылэтающнх атомов июра как в результате тройжх, столкновений в га зоной фазе, так u s результате реакции ,; атомов хлора с молекулами остаточных

:газов, ио концентрация молекулярного хлора- является гораздо меньше концэит рации атамариого.

3 10ii5 освещают этот образец лампой. ДРШ-250 с фильтРам 74С1 в течение 5 с. О п)з5одэ и интенсивности вылетающих час тиц суМят по паказанйям полупроводни. кового детектора активных частиц. Детектирование атамов клора осуществляют . с помощью комбинированного детектора . активных частиц, состоящего нз тонкой .пленки и таблетки, изготовленных цз ,.окиси цинка. Такой комбинированный де 14 тектор позволяет дэтектировать раздэль8е как атомы, так H мопекулы хлора.

В указанных условиях количество aai- летающих атомов хлора с цоверхности образца уменьшается (по сравнению:с примером 1) и сосгавляет 0,77 ° 10" . частиц/с; При температуре . -196 С эф; фект эмиссии агомов хлора с поверхности пленки под действием УФ-света не наблюдается. 24

Пример 3. Берут пленку хлорно того серебра толщиной 10 мкм, нанесенную на кварцевую подложку плапцадью

2,5 см,. и помещают в вакуумную устаь

-нвку. При 150ос и давлении 10 g Па ЭЗ освещают этот. ббразец лампой ДРШ-250 с фильтрам УФС-1 в течение 5 с. О природе и интенсивности жлетающнх :частиц судят по .показаниям полупроводникового дегектора активных частиц. Дэ - 34 тектированне атомов хлора осуществляют с .помощно комбинированного детектора активных частиц, состоящего нз тошной пленки и таблетки, изготовленшак нз оки си нинка. Такой комбинирюванный детек- з тор позволяет детектировать раздельно как атомы, так и молекулы хлора.

В укаэанных условиях количество вылетающих атомов хлора с поверхности образца составляет 0,12 - 10 + частиц/с. @

Наблюдают также следы молэк ишрно го хлора на уровне чувствительности що, I

Составитель Л. Балапюв

Редактор А. Химчук Техред Ж.Кастэлевич Корректор . Ю. Макаренко

Заказ 2665/23 Тираж 469 Подписюе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений ф .открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсжая наб., д.. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4