» » Получение технического фосфора
22.09.2015

Технический фосфор получают при нагревании смеси фосфата кальция Ca3(PO4)2 с кварцевым песком и углем в герметичных электрических печах без доступа воздуха. Процесс идет по реакции
Ca3(PO4)2 + 5С + SiО2 → 2P + 3СаО * SiO2 + 5СО,

в которой восстановителем служит уголь (кокс), а кварцит облегчает протекание этой реакции, так как он связывает окись кальция в силикат.
Выделяющийся при реакции фосфор испаряется и выводится в верхней части печи в конденсатор, а затем в приемник, в котором жидкий фосфор собирается и хранится под слоем воды (рис. 141). Полученный таким путем технический фосфор представляет собой белую модификацию фосфора.
Получение технического фосфора

Технический (белый и красный) фосфор содержит большое количество примесей. Спектральным анализом показано наличие в нем железа, меди, алюминия, кремния, магния, кальция и ряда других элементов.
Состав и количество примесей в фосфоре зависят во многом от качества исходных материалов (фосфорита, кокса, кремнезема), из которых он был получен, и от характера его производства. Использование плохо отсортированного и недостаточно отсеянного от пыли сырья при возгонке фосфора в электропечах приводит к загрязнению фосфора пылевидными продуктами, которые не удается удалить из него даже продолжительным отстоем и прогонкой через ПВХ трубы http://www.polyplastic.by/products/pvh-truby.html различного диаметра.
Примеси могут находиться в фосфоре в виде соединений различных металлов с кислородом, фосфором или с другими элементами. Фосфор часто бывает загрязнен также органическими соединениями, попадающими в него при конденсации летучих веществ из кокса после возгонки.
Органические примеси обычно придают фосфору бурый или коричневый цвет.
Технический фосфор не может быть использован для синтеза химически чистых полупроводниковых соединений. Например, для получения соединения InP (фосфида индия) с концентрацией носителей тока 1*10в17 см-3 требуется фосфор высокой степени чистоты, содержащий не более 1*10в-5 % суммы примесей.
Фосфор высокой степени чистоты, помимо применения его в качестве компонента полупроводниковых соединений группы AIIIBV, используется также как основной легирующий элемент в кремнии для придания ему n-типа проводимости.