Кристаллизатор для выращивания кристаллов из раствора Советский патент 1960 года по МПК C30B7/00 

Известные кристаллизаторы представляют собой цилиндрические сосуды с герметически закрывающимися крышками и мешалками для перемешивания растворов; они требуют промежуточного введения в кристаллизатор кристаллизуемого веш:ества и принудительного перекачивания раствора.

Предлагаемая конструкция кристаллизатора обеспечивает непрерывный процесс выращивания кристалла без промежуточного введения кристаллизуемого вещества и без принудительного перекачивания раствора.

Кристаллизатор выполнен в виде трех соосно расположенных цилиндрических сосудов, вставленных один в другой таким образом, что внешний и промежуточный сосуды сообщаются между собой в верхней части, а промежуточный и внутренний сосуды-в донной части. Твердое кристаллизуемое вещество загружается на дно между стенками внешнего и промежуточного перед началом процесса кристаллизации.

На чертеже изображена схема кристаллизатора.

Кристаллизатор содержит три соосно расположенных цилиндрических сосуда 1, 2 и 3, вставленных один в другой.

Внешний сосуд / герметически закрыт полусферической крышкой 4, имеющей отверстие для термометра 5, и сооби ается с промежуточным сосудом 2 в верхней части. Промежуточный сосуд 2 и внутренний сосуд 3 сообщаются один с другим в донной части. Твердое кристаллическое вещество 6 загружается на дно между стенками сосуда 1 и сосуда 2 перед началом кристаллизации. Насыщенный раствор наливается так, чтобы его уровень был выше краев сосуда 2 и ниже краев сосудов Л и 3.

Назначение внещнего сосуда /-растворение кристаллизуемого вещества и прием конденсата; промежуточный сосуд 2 служит проводником раствора и затвором против попадания зародышей во внутренний сосуд 3. Во внутреннем сосуде происходит рост кристалла на подвешенной на нити 7 затравке 8.

№ 132615- 2 Кристаллизатор снабжен магнитной мешалкой 9 для механического перемешивания раствора в сосуде 3.

Выраш,ивание кристаллов из раствора происходит так. Кристаллизатор заполняется насыщенным при заданной температуре раствором. Уровень заполнения кристаллизатора показан на чертеже. На дно между стенками сосудов / и 2 вводится избыток кристаллического веш,ества 6, заведомо больше веса кристалла, желательно получить. За счет некоторого повышения температуры в донной части начинается растворение, а в верхней-испарение.

На внутренней поверхности крышки 4 и сосуда / происходит конденсация паров растворителя. Коническая форма крышки обеспечивает поступление конденсата только в пррвый сосуд. Вследствие этого в системе возникают концентрационные потоки. На смену испаряюшейся из сосуда 5 доли растворителя в него поступает равное по массе количество раствора из сосуда 1. Таким образом осуществляется непрерывный процесс переноса кристаллизуемого, вещества из зоны растворения (между стенками сосудов / и 2) во внутренний сосуд 3, являющийся собственно кристаллизатором. В результате такого непрерывного поступления кристаллизуемого вещества в сосуд 3 в нем постоянно поддерживается необходимое для кристаллизации перенасыщение раствора. Наличие проводящего канала между этим сосудом и первым (в той его части, где раствор не насыщен) предотвращает чрезмерное перенасыщение раствора в кристаллизаторе. На чертеже стрелками указано движение концентрационных потоков.

Предмет изобретения

Кристаллизатор для выращивания кристаллов из раствора, представляющий собой цилиндрический сосуд с герметически закрывающейся крышкой и мешалкой для перемешивания раствора, отличающийся тем, что, с целью обеспечения непрерывного процесса выращивания кристалла без промежуточного введения в кристаллизатор кристаллизуемого вещества и без принудительного перекачивания раствора, кристаллизатор выполнен в виде трех соосно расположенных цилиндрических сосудов, вставленных один в другой таким образом, что внещний и промежуточный сосуды сообщаются между собой в верхней части, а промежуточный н внутренний сосуды-в донной части, причем твердое кристаллизуемое вещество загружается на дно между стенками внещнего и промежуточного сосудов перед началом процесса кристаллизации.