Способ получения атомарного хлора Советский патент 1983 года по МПК C01B7/01 

сд 110 Изобретение относится к фотохикши н может быть испопьзоваш ддя иницииро вакия гомогенных газовых реакций, про« текаюших с участием свободных атомов И радикалов. Известен способ получения атомарного хлора путем пиролиза молекулярного хло1 Г1Недостатк л этого способа является получение атомов хлора в присутствии молекулярного хлора. Наиболее близким к изобретению по техническслду решению является способ получения. атомарного хлора путем фото диссоциации паров хлоридов металлов. Способ состоит в фотодиссоциашга паров хлоридов метал«)в при их давлении ОДЗ 13 Па. При освещении паров УФ-светом с длиной волны короче некоторого порогового значения наблюдается испускание характерных спектров, которые отвечают возбужденным молекулам, выде1йгюшимся при фотолизе С 23. Недостатком этого способа является получение атсалов хлора в газовой фазе в 25 присутствии исходных молекул и атомов металла, которые могут, например, ингибировать процесс хлорирования углеводородов, промотируемый атомарным хлором. Целью изобретения является повышени чистоты атомарного хлора. Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения атомарного хлора в газовой фазе путем фотолиза, упьтра(|яюлетовым светом хлорида Метал ла, в качестве хлорида металла используют хлорид серебра в виде пленки толщиной 0,1 - 10 мкм и процесзс ведут при -80 - в вакууме 1О-2 ; 10-5 Па. -; При иоюльзовашш. услоЬий эксперимента за верхними пределами (по толщине пленки Уюрида серебра 10 мкм, по температуре 15О°С и по давлению 1О Па) наряду с наличием атомарного хлора в газовой фазе наблюдается появление молекулярного хлора, что явля ется нежелательным явлением. Причиной появления молекулярного хлора при использовании условий за верхними предела ми является рекомбинация атомарного хлора в молекулу хлора в порах пленки хлористого серебра-при толщинах 10 мкм .либо на поверхности хлорида серебра язза увеличения латеральной подвижевости атомов хлора при , либо в газо вой фазе при давлениях Ш,. когда вылетающие атомы хлора гибнут как в 4 результате тройных столкновений в газрвой фазе, так и в результате реакций атомов хлора с молекулами остаточных газов. Таким образом, за верхними пре- делами положительный эффекг не ется, поскольку наряду с атомарным хлором появляется хлор молекуляриЁ1й. Использование условий эксперимента за нижними пределами (по толщине 0,1 мкм, температуре ) приводит к резксыу снижению выделения атсмарного 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 прочная связь атома хлора с поверхностью пленки хлорида серебра, разрыв которой не происходит при таких низких температурах (-80°С). Нижний предел по давлению определяется возможностями обычных вакуумных установсж, предназначенных для попучения атомарного хлора, в которых велт чина рабочего вакуума составляет Па. Следовательно, получить ат 4арный хлор за нижними пределами представляется нецелесообразным, так как количество атомарного хлора резко снижается. Пример 1. Берут пленку хлористого серебра толщиной 5 мкм, нанесенную на кварцевую подложку площадью 2,5 см2, и помещают в вакуумиую установку. При 2О°С и давлении Па освещают этот образец лампой ДРШ-250 с фальтрсл УФС-1 в teчение 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 щехх) из тонкой пденки и таблетки, изготовленных m окиси цинка. Такой калбикированный детектор позволяет детектировать раздельно как атомы, так и молекулы хлора. В указанных условиях количество вылетающих хлора с поверхности образца составляет 0,93 10 частиц/с. Пример 2. Берут пленку хлорио того серебра толщиной 0,1 мкм, нанесенную на кварцевую подложку шющадыо 2,5 см2, и помещают в вакуумную установку. При -80®С и давлении 10 Па 31 освешеиот этот образец пампой ДР111-250 с фильтром УФС-1 в течение 5 с. О прв1ж де и внтенсввйостн вылетающих чао тиц суДят по покаавввям оопупроводЕп .кового детектора актившлх частиц. ДетектировАВие атсмов хлора осуществляют с помощью комбвнфоваивого детектора активных частиц, состоящего из тонкой плешЕИ в таблетки, взготсжлевных вз |Окнси цивка. Такой комбинироваквый детектор позволяет детектировать раздель ио как атомы, так и молекулы хлора. В указанных условиях , количество вы летающих атомов хлора с поверхшхя образца уменьшается (по сравпеншо с примере 1) и составляет 0,77 ю .частиц/с; При температуре --ХЭб С эфг фект эмиссии атсмоБ хлора с псизерхнооти пленки под действием УФ-чжета не наблюдается. Приме р 3. Берут плевку хлорис того серебра толщиной 1р мкм, ( на кварцевую подлсвкку площадью 2,5 см, н 1юмещают в вакуумную уста иовку. При 150°С и давпевии 1О-5 па освещают этот Ьбразец лампой ДРШ-25О с фильтром УФС-1 в течение 5с. О природе и ивтевсив|юсти вылетающих частиц судят по показашшм Полупроводникового детектора активвых частиц. Детектирование атомов хлора осуществляют с пбмсицью комбивировавнозх) / тектора активных частиц, состоящего из тонкой пленки и таблетки, изготовленных из oKtt си цинка. Такой К1(яу бинщюваивый детектор 1К зволяет детёктвфхжать раздельво как атомы, так и молекулы хлора. В указанных условиях количество вылетающих хлора с . п 6верхности образца составляет О,12 -Х У частип/с Наблюдают также следы молекуяярвого хлора на уро&не чувствительности по04лупроводникового детектора, что свяэа.но с критическим значенвем толщины хлощстого серебра (pekDмбинaшtя атомов хлора в молекулу в порах пленки) и критическим) эначеивем температуры ;,(рекомбинация атомов хлора в молекулу на псеерхноств пленкв увелвчивается с ростом температуры), во вх ковпевтрацва. является гораздо меньще концевтрашгв атомарного хлора. . П р им е р 4. Берут шюнку хло- :ристого серебра толщиной 2 мкм, вав : сенную на кварцевую подложку площадью 2,5 см, в помещают в вакуумную уставовку. При в давлевии 1О Па освещают этот образец лампой с фильтром УФС-1 в i тачениеуВ с. О првpMie в внтенсввноств вылетающих частви судят по показаниям полупроводввкового детектора актвввых частвд. Детектврова вве атомов хлора осуществляют с помощью K xvf6BHBpoBaHBoro детектора активных частвц, состоящего из тонкой плегасв в таблетки, изготовленных вз. окиси aBitxiu Такой комбинированный детектор позвопвет детектировать раздельво как атомы, :так в молекулы хлора. : , В указавных услови5гх количество вылетающвх атомов хлора с шжерисвоств образца составляет 0,34 Ю частвв/с. Наблюдают также следы молекулярного хлора ва уровве чувстввтепьвоств полупроводникового детектора, что свозаво с к{М1 №1вским значеввем давлевия остаточных згвэов, вызывакяавх гомсгеввую габель вьнютающих атомов хлора как в рез;ультате тройвых/столквовеввй в га« зсявой фазе, так в в результате реакцвв атомов хлора с молекулами остаточюх газов, во ковцевтрапвя молекулярного хлора хюляется гораздо меньше вовцевграпвв атомарвого.

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.