179825. lajstromszámú szabadalom • Eljárás akusztooptikai célokra felhasználható paratellurit egykristályok kialakítására alkalmas minőségű, adott esetben adalékolt, nagyszilárdságú tellulradioxid előállítására
5 179825 6 Ezzel az eljárással 99,999%-osnál nagyobb tisztaságú fémtellúrt állíthatunk elő, amiből a következő oxidációs lépésben legalább 99,999%-os tisztaságú tellúrdioxidot készíthetünk. Kiindulási anyagként tetszés szerinti eredetű szenynyezett tellúrdioxidot felhasználhatunk. A szennyezett tellúrdioxid például a találmány szerinti oxidációs műveletben ammóniumhidroxidos kicsapással elkülönített anyag, vagy a paratellurit egykristály húzásakor képződő szennyezett hulladék lehet. A „szennyezett tellúrdioxid'’ megjelölésen az egykristályok húzásakor képződő tégelymaradékokat és egyéb maradékokat és hulladékokat is értjük, amelyek tisztasága egyes esetekben ugyan még megfelelhet a követelményeknek, de kis mennyiségük és bizonytalan tisztasági fokuk miatt célszerűbb ezeket a többi szennyezett tellúrdioxiddal együtt kezelni. A hidrazinos kezelést szobahőmérsékleten végezzük, és a szennyezéseket szintén szobahőmérsékleten csapjuk le. A kivált fém — szemcseeloszlását figyelembe véve — G3 üvegszűrőn szűrhető. A találmány szerint előállított, nagy tisztaságú tellúrdioxidhoz kívánt esetben adalékanyagokat adhatunk. Kísérleteink során megállapítottuk, hogy a nem vegyértékváltó fémek oxidjai, így a MgO, CaO, Al203 stb. kedvezően módosítják a kristálynövekedés körülményeit, elsősorban a tellúrdioxid olvadék viszkozitásának megváltoztatása révén. Ugyanekkor ezek a fémoxidok kisebb mértékben beépülnek a kristályrácsba, és így kedvezően módosíthatják a kész paratellurit egykristály fizikai-kémiai tulajdonságait. A nem vegyértékváltó fémoxidok ezt a kedvező hatásukat a tellúrdioxidtartalomra vonatkoztatva 10~4—3.10-2 súly% koncentráció-tartományban fejtik ki. A találmány egy előnyös foganatosítási módja szerint tehát az előállított tiszta tellúrdioxidhoz egy vagy több nem vegyértékváltó fém oxidját (előnyösen alkáliföldfém-oxidokat) adunk 10-4 és 3.10-2 súly% közötti mennyiségben. A fémoxidok optimális koncentrációtartománya a fémoxid fizikai-kémiai jellemzőitől (például ionrádiusz, megoszlási tényező az olvadt és a szilárd tellúrdioxid között stb.) függően változik. Magnéziumoxid esetén az optimális koncentráció 1CU4—5.10~3 súly% lehet. A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa Kiindulási anyagként az ALUTERV—FKI-től beszerzett, desztillációs úton tisztított, 99,995%-os tisztaságú fémtellúrt használunk fel. 200 g fémtellúrt achát mozsármalomban finom porrá őriünk. Keverővei és hőmérővel ellátott, 2 literes lombikba 1000 ml 2 : 1 hígítású cc. salétromsavat töltünk (a hígított salétromsav körülbelül 40%-os), és a frissen őrölt fémtellúrt 1 g-os részletekben, folytonos keverés közben adagoljuk a savhoz, ügyelve arra, hogy a reakcióelegy hőmérséklete ne haladja meg a 35—40 C°-ot. Az utolsó fémtellúrrészlet elreagálása után az elegyet keverés közben 80 C°-ra melegítjük, majd a kivált bázisós tellúrnitrát csapadékot G3 üvegszűrőn leszűrjük. A csapadékot tömény salétromsavval mossuk. A szűrletet vízzel 1 : 2 arányban hígítjuk, felforraljuk, a levált csapadékot leszűrjük, és tömény salétromsavval mossuk. A tiszta csapadékokat egyesítjük. A szűrlet pH-ját tömény vizes ammóniumhidroxid-oldattal 4-re állítjuk, és a kivált szilárd anyagot leszűrjük. Az így nyert csapadék már nem elegendően tiszta, ezért kristálynövesztési célra csak a későbbiekben ismertetésre kerülő tisztítási eljárás után használható. A tisztítási eljárásban 127 g szennyezett tellúrdioxidból (kristálynövesztési tégelymaradék, tellúrdioxid gyártási hulladéka stb.) indulunk ki. A szennyezett tellúrdioxidot 600 ml tömény vizes sósavoldatban keverés közben feloldjuk, és az oldatot G3-as üvegszűrőn szűrjük. A szűréssel eltávolított oldhatatlan platinát és más fémszennyezőket analitikai célra feltárhatjuk. A szűrletet vízzel a hidrolízis határáig hígítjuk, majd 1 g hidrazinkloridot adunk hozzá. Szelén szennyezést tartalmazó minták esetén először vörös csapadék, majd a tellúr leválásának megindulásával fekete csapadék képződik. A csapadékot G3-as üvegszűrőn kiszűrjük, majd a szűrlethez 100 ml 70%-os hidrazinkloridot adunk. A csapadék formájában kivált fémtellúrt leszűrjük, vízzel kloridmentesre mossuk, és szárítószekrényben 120 Cc-on szárítjuk. Az így kapott tiszta, száraz fémtellúrt alapanyagként felhasználhatjuk a tellúrdioxid előállításában. A tömény salétromsavval mosott csapadékot kvarcedénybe töltjük, a kvarcedényt izzítókáiyhába helyezzük, és a csapadékot elszívás közben lassan 450 C°-ra melegítjük. A felmelegítés sebessége 7 C°/perc. Ezután a tellúrdioxidot levegőáramban 12 órán át 650 C=-on izzítjuk. Kristálynövesztési célokra alkalmas, 99,999%-os tisztaságú tellúrdioxidot kapunk. 2. példa 160 g, kristálynövesztésre alkalmas minőségű tellúrdioxid porhoz 1,2 mg (3.10 3 mól%) szárított magnéziumoxid port adunk. A porkeveréket 40 mm átmérőjű, 40 mm magas platinatégelybe töltjük, és a porkeverékből egykristályt növesztünk. Az adalékolt alapanyagból növesztett egykristályban az ultrahang elnyelődését, illetve szóródását okozó kristályhibák száma kisebb, mint a hasonló körülmények között adalékolatlan anyagból növesztett kristályokban. Ennek megfelelően az adalékolt kristály akusztooptikai hatásfoka jobb, mint az adalékolatlan kristályé, amit azzal jellemezhetünk, hogy azonos módon elektródokkal felszerelve, a Schaffer—Bergmann elhajlítási képben egy adott hangfrekvencia környékén levő rezonanciahelyen, azonos hangenergiával gerjesztve, az adalékolt kristályban átlagosan 50%-kal nagyobb a megfigyelhető elhajlítási foltok száma. Szabadalmi igénypontok Eljárás akusztooptikai célokra felhasználható paratellurit egykristályok kialakítására alkalmas minőségű, adott esetben adalékolt, nagy tisztaságú tellúrdioxid előállítására fémtellúrnak 35—45%-os, előnyösen 40%-os salétromsavval hidegen végzett oxidációja és a képződött bázisos tellúrnitrát elkülönítése és hevítése útján, azzal jellemezve, hogy a fémtellúr — amit adott esetben 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
