ТРА́НСПОРТНЫЕ ХИМИ́ЧЕСКИЕ РЕА́КЦИИ

ТРА́НСПОРТНЫЕ ХИМИ́ЧЕСКИЕ РЕА́К­ЦИИ, об­ра­ти­мые ге­те­ро­ген­ные ре­ак­ции, со­про­во­ж­даю­щие­ся транс­пор­том ис­ход­но­го твёр­до­го или жид­ко­го ве­ще­ст­ва из од­ной тем­пе­ра­тур­ной зо­ны в дру­гую в ре­зуль­та­те об­ра­зо­ва­ния, пе­ре­но­са и по­сле­дую­ще­го раз­ло­же­ния га­зо­об­раз­ных про­ме­жу­точ­ных ве­ществ. Опи­сы­ва­ют­ся об­щим урав­не­ни­ем (под­строч­ные ин­дек­сы обо­зна­ча­ют твёр­дое, жид­кое или га­зо­об­раз­ное со­стоя­ние ве­ществ):$$\ce{A_{т(ж)} + B_г(+C_г)->[T_1]D_г(+E_г+...)->[T_2] A_{т(ж)} + B_г(+C_г)}$$ Т. х. р. про­во­дят­ся в гер­ме­тич­ных ап­па­ра­тах, имею­щих зо­ны с темп-рой T₁, где ис­ход­ное ве­ще­ст­во A пре­вра­ща­ет­ся в ле­ту­чее ве­ще­ст­во D (или смесь ле­ту­чих ве­ществ D и E), и с темп-рой T₂, где ве­ще­ст­во A вновь об­ра­зу­ет­ся в ре­зуль­та­те тер­мич. раз­ло­же­ния ве­ще­ст­ва D или его взаи­мо­дей­ст­вия с E. Дви­жу­щая си­ла про­цес­са – раз­ность рав­но­вес­ных пар­ци­аль­ных дав­ле­ний га­зо­об­раз­но­го ве­ще­ст­ва D (дав­ле­ний E или B) в 1-й и 2-й зо­нах, ко­то­рая оп­ре­де­ля­ет­ся ве­ли­чи­на­ми T₁ и T₂, а так­же гра­ди­ен­том тем­пе­ра­тур ΔТ ме­ж­ду зо­на­ми. Как пра­ви­ло, в слу­чае эк­зо­тер­мич. ре­ак­ций транс­порт осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в зо­ну с боль­шей темп-рой, в слу­чае эн­до­тер­ми­че­ских – с мень­шей.

Пе­ре­нос ве­ществ ме­ж­ду зо­на­ми осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в ре­зуль­та­те мо­ле­ку­ляр­ной диф­фу­зии (наи­бо­лее рас­про­стра­не­на), ес­теств. или вы­ну­ж­ден­ной кон­век­ции. Т. х. р. реа­ли­зу­ют­ся при дав­ле­нии 100–1000 Па, ΔТ со­став­ля­ет 5–1000 К, дли­тель­ность про­цес­са – от не­сколь­ких ча­сов до не­сколь­ких не­дель.

Т. х. р. мо­гут со­про­во­ж­дать­ся эф­фек­тив­ной очи­ст­кой ис­ход­но­го твёр­до­го ве­ще­ст­ва от при­ме­сей (ес­ли ус­ло­вия хи­мич. транс­пор­та при­ме­сей от­ли­ча­ют­ся от та­ко­вых для это­го ве­ще­ст­ва) или по­лу­че­ни­ем ве­ще­ст­ва в ви­де мо­но­кри­стал­ла. Од­ной из ста­дий Т. х. р. мо­жет быть хи­ми­че­ское оса­ж­де­ние из га­зо­вой фа­зы (напр., оса­ж­де­ние A из сме­си га­зо­об­раз­ных D и E).

Т. х. р. при­ме­ня­ют для очи­ст­ки ред­ких (Zr, Hf) и цвет­ных (Ti, Al) ме­тал­лов, по­лу­про­вод­ни­ков (Si); для по­лу­че­ния объ­ём­ных и ни­те­вид­ных мо­но­кри­стал­лов, мо­но­кри­стал­лич. плё­нок; для по­вы­ше­ния сро­ка служ­бы га­ло­ген­ных ламп. Т. х. р. про­те­ка­ют как по­боч­ные про­цес­сы в хо­де не­ко­то­рых тех­но­ло­гич. опе­ра­ций и встре­ча­ют­ся в при­ро­де (напр., хи­мич. транс­порт B₂O₃ в фу­ма­ро­лах под дей­ст­ви­ем па­ров H₂O).