Способ получения селеноводорода Советский патент 1991 года по МПК C25B1/00 C25B1/22 

Изобретение относится к технологии электрохимических производств, в частности к способам получения селеноводорода, используемого в полупроводниковой промышленности и приборостроении.

Цель изобретения - повышение чистоты получаемого селеноводорода.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Электрохимический синтез селенистого водорода проводят в термостатируемом электролизере, анодное и катодное пространство которого разделены катионообменной мембранной, с подводом инертного газа для удаления образующегося гидрида из зоны реакции. Гидрид селена токов инертного газа уносится из зоны реакции и концентрируется в охлаждаемом жидким азотом сборнике. Анодом служат титановая пластина, покрытая окисью рутения.

В качестве катода используют селенографитовый электрод, поскольку чистый селен обладает низкой электропроводностью.

Для получения селенографитового катода размельченный селен смешивают с порошком в соотношении 3 : 1, что соответствует его оптимальной электропроводности, и выдерживают в кварцевой изложнице при 225°С в течение 15 - 20 мин. Полученный селенографитовый катод закрепляют в тефлоновом держателе с внутренним токоподводом

В электролизер заливают водный раствор кислоты (0,5 - 1,0 моль/л H2S04), закрепляют катод и анод в крышке катодного и анодного отделений электролизера, герметизируют катодное отделение, нагревают электролит до рабочей температуры (90 - 95°С), катодное пространство перед процессом электролиза для удаления кислорода продувают током инертного газа, пропускание которого продолжают в течение всего процесса электролиза. Патрубок для выхода газа подсоединяют к охлаждавё

мому сборнику для конденсации селеново- дорода и включают электролизер, устанавливая ток, соответствующий катодной плотности тока 0,03 - 0,05 А/см .

При электролизе в водном растворе кислоты на селеновом катоде происходит восстановление селена до селенид-иона, взаимодействующего с ионами водорода, содержащимися в кислом растворе, с образованием HaSe.

При этом примеси фтора, брома, хлора, иода и кислорода, содержащиеся в исходном селене, не могут восстанавливаться на селеновом катоде со соответствующих гидридов. Примеси серы, теллура, фосфора, мышьяка и сурьмы не восстанавливаются в данных условиях (разбавленная серная кислота, температура 90 - 95°С).

Результаты опытов представлены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ получения селеноводорода позволяет получить продукт на порядок более чистый, чем по известному способу, а содержание таких примесей, как Mn, Mg, As удается снизить в 100 и более раз за счет того, что при электролизе на селенографитовом катоде в разбавленной серной кислоте при указанных параметрах процесса большинство примесей, содержащихся в исходном селене, не образуют летучих гидридов.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет упростить процесс и проводить его при сравнительно низкой температуре, что позволяет избежать загрязнений селеноводорода материалом аппаратуры.

Формула изобретения

Способ получения селеноводорода взаимодействием селенсодержащего компонента с водородом, отличающийся тем, что,с целью повышения чистоты продукта, взаимодействие ведут электрохимически, в качестве селенсодержащего компонента используют селенографитовый катод, в качестве анода - титан, покрытый окисью рутения, и процесс ведут в электролизере с катионообменной мембраной в водном растворе серной кислоты с концентрацией 0,5 - 1,0 моль/л при температуре 90 - 95°С и катодной плотности тока 0,03 - 0,05 А/см .

Изобретение относится к электрохимической технологии. С целью повышения чистоты селеноводорода его получают в электролизере с катионообменной мембраной, используя селенографитовый катод, в качестве анода - титан, покрытый окисью рутения, и процесс ведут в водном растворе серной кислоты с концентрацией 0,5 - 1 моль/л при 90 - 95°С и катодной плотности тока 0,03 - 0,05 А/см². 1 табл.