RU2792381C1 - Method for producing isotopically enriched germanium tetrachloride - Google Patents

Method for producing isotopically enriched germanium tetrachloride Download PDF

Info

Publication number
RU2792381C1
RU2792381C1 RU2022120319A RU2022120319A RU2792381C1 RU 2792381 C1 RU2792381 C1 RU 2792381C1 RU 2022120319 A RU2022120319 A RU 2022120319A RU 2022120319 A RU2022120319 A RU 2022120319A RU 2792381 C1 RU2792381 C1 RU 2792381C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gef
isotopically enriched
germanium
iii
germanium tetrachloride
Prior art date
Application number
RU2022120319A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Юрьевич Трошин
Андрей Дмитриевич Буланов
Артем Юрьевич Лашков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых Российской академии наук
Application granted granted Critical
Publication of RU2792381C1 publication Critical patent/RU2792381C1/en

Links

Abstract

FIELD: inorganic chemistry.
SUBSTANCE: production of isotopically enriched germanium tetrachloride GeCl4. Method for producing isotopically enriched germanium tetrachloride from inorganic compounds is proposed, characterized by that isotopically enriched germanium tetrafluoride (70GeF4, 72GeF4, 73GeF4, 74GeF4, 76GeF4 ) and aluminium chloride (III) are used as inorganic compounds, the interaction of which is carried out at a temperature of 150-400°C in a closed reactor with a 2-10-fold excess of aluminium (III) chloride relative to the stoichiometric ratio and the contact time of the reagents of 2-20 hours.
EFFECT: proposed method makes it possible to increase the yield of isotopically enriched germanium tetrachloride up to 95% and to reduce the content of impurities in the resulting product.
1 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к получению изотопно обогащенного тетрахлорида германия GeCl4, обогащенного изотопом германия 70Ge, или 72Ge, или 73Ge, или 74Ge, или 76Ge, используемого для получения указанных изотопов германия в виде простых веществ, оптических материалов, волоконных световодов и пленок, содержащих изотопно обогащенный диоксид германия. The invention relates to inorganic chemistry, namely to the preparation of isotopically enriched germanium tetrachloride GeCl 4 enriched in the germanium isotope 70 Ge, or 72 Ge, or 73 Ge, or 74 Ge, or 76 Ge, used to obtain these isotopes of germanium in the form of simple substances, optical materials, optical fibers and films containing isotopically enriched germanium dioxide.

Известен способ получения изотопно обогащенного тетрахлорида германия для изготовления стекол, оптических волокон и полупроводников путем центробежного разделения тетрахлорида германия (патент Российской Федерации № 2152349, МПК7 С01В 9/02, опубл. 10.07.2000 г.). Существенным недостатком этого способа является низкие значения степени извлечения целевого изотопа германия и степени его обогащения, а также ограничения на выделение изотопов германия 72Ge,73Ge, 74Ge, вследствие наличия у хлора двух стабильных изотопов и т.н. изотопного перекрывания. A known method for producing isotopically enriched germanium tetrachloride for the manufacture of glasses, optical fibers and semiconductors by centrifugal separation of germanium tetrachloride (patent of the Russian Federation No. A significant disadvantage of this method is the low recovery of the target germanium isotope and the degree of its enrichment, as well as restrictions on the isolation of germanium isotopes 72 Ge, 73 Ge, 74 Ge, due to the presence of two stable isotopes in chlorine and the so-called. isotopic coverage.

Известен способ центрифужного разделения изотопов германия с применением летучего моногермана (патент РФ № 2412747С1, МПК B01D 59/20, опубл. 27.02.2002, БИ № 6), который характеризуется высокой степенью извлечения целевого изотопа. Однако получение хлорида изотопно обогащенного германия по реакции изотопно обогащенного моногермана с хлором требует отделения побочного продукта реакции – хлороводорода, наличие следов которого может обуславливать загрязнение оптических материалов, полученных из хлорида германия, водородсодержащими примесями и ухудшения их оптических характеристик. Методика получения хлорида германия, включающая стадии терморазложения изотопно обогащенного моногермана и хлорирования образовавшегося моноизотопного германия, характеризуется низкой производительностью и требует использования сложной аппаратуры, устойчивой к действию простого вещества хлора при нагревании.A known method of centrifugal separation of germanium isotopes using volatile monogermane (RF patent No. 2412747C1, IPC B01D 59/20, publ. 27.02.2002, BI No. 6), which is characterized by a high degree of extraction of the target isotope. However, the preparation of isotopically enriched germanium chloride by the reaction of isotopically enriched monogermane with chlorine requires the separation of a by-product of the reaction, hydrogen chloride, the presence of traces of which can cause contamination of optical materials obtained from germanium chloride with hydrogen-containing impurities and deterioration of their optical characteristics. The method for producing germanium chloride, which includes the stages of thermal decomposition of isotopically enriched monogermane and chlorination of the resulting monoisotopic germanium, is characterized by low productivity and requires the use of complex equipment that is resistant to the action of a simple chlorine substance when heated.

Одним из основных способов разделения изотопов химических элементов, в том числе – германия, является центробежное фракционирование на газовых центрифугах с использованием летучих фторидов химических элементов. Известен способ разделения изотопов германия с использованием тетрафторида германия, в котором на каскаде из 80 ступеней получены легкая фракция с обогащением по изотопу 70Ge 99.18 % и тяжелая фракция с обогащением по изотопу 76Ge 99.19 % (патент РФ № 2331463С2, МПК B01D 59/00, опубл. 20.08.2002, БИ № 23).One of the main methods for separating isotopes of chemical elements, including germanium, is centrifugal fractionation in gas centrifuges using volatile fluorides of chemical elements. There is a known method for the separation of germanium isotopes using germanium tetrafluoride, in which a light fraction with an enrichment in the isotope 70 Ge of 99.18% and a heavy fraction with an enrichment in the isotope 76 Ge of 99.19% are obtained in a cascade of 80 steps (RF patent No. 2331463C2, IPC B01D 59/00 , published 20.08.2002, BI No. 23).

Описание способов конверсии изотопно обогащенного тетрафторида германия в изотопно обогащенный тетрахлорид германия 70GeCl4, 72GeCl4, 73GeCl4, 74GeCl4, 76GeCl4 в литературе отсутствует. В связи с этим актуальной задачей является разработка метода получения изотопно обогащенного тетрахлорида германия из его тетрафторида, обеспечивающей высокий выход, химическую чистоту продукта и минимизацию изотопного разбавления германия в составе продукта.Description of methods for the conversion of isotopically enriched germanium tetrafluoride to isotopically enriched germanium tetrachloride 70 GeCl 4 , 72 GeCl 4 , 73 GeCl 4 , 74 GeCl 4 , 76 GeCl 4 is not available in the literature. In this regard, an urgent task is to develop a method for obtaining isotopically enriched germanium tetrachloride from its tetrafluoride, providing a high yield, chemical purity of the product and minimizing the isotopic dilution of germanium in the composition of the product.

Известен способ получения тетрахлорида германия естественного изотопного состава по реакции тетрафторида германия с безводными хлоридами магния, железа(III) или алюминия при атмосферном давлении (W.C. Schumb , D. W. Breck «Some Metathetical Reactions of the Gaseous Fluorides of Group IV», J. Amer. Chem. Soc., 1952, 74 (7), pp. 1754 – 1760). Недостатками способа являются: низкое значение практического выхода тетрахлорида германия по GeF4, равное 78 %, и проведение синтеза при повышенной температуре (до 610 ºС), что приводит к дополнительным энергозатратам. A known method for producing germanium tetrachloride of natural isotopic composition by the reaction of germanium tetrafluoride with anhydrous chlorides of magnesium, iron (III) or aluminum at atmospheric pressure (WC Schumb, DW Breck "Some Metathetical Reactions of the Gaseous Fluorides of Group IV", J. Amer. Chem Soc., 1952, 74(7), pp. 1754-1760). The disadvantages of the method are: the low value of the practical output of germanium tetrachloride by GeF 4 equal to 78%, and the synthesis at elevated temperatures (up to 610 ºС), which leads to additional energy consumption.


2
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является способ получения тетрахлорида германия по реакции тетрафторида германия с безводным хлоридом алюминия(III) при температуре 200 – 210 °С (W.C. Schumb , D. W. Breck «Some Metathetical Reactions of the Gaseous Fluorides of Group IV», J. Am. Chem. Soc., 1952, 74 (7), pp. 1754 – 1760). Недостатком способа являются низкое значение выхода GeCl4 (от 43 % до 78 %), что обуславливает существенные потери вещества, необходимость проведения операций по извлечению и переработке дорогостоящего германия и повышение стоимости получаемого продукта.

2
Closest to the claimed method in technical essence and the achieved result, selected as a prototype, is a method for producing germanium tetrachloride by the reaction of germanium tetrafluoride with anhydrous aluminum(III) chloride at a temperature of 200 - 210 ° C (WC Schumb, D. W. Breck "Some Metathetical Reactions of the Gaseous Fluorides of Group IV", J. Am. Chem. Soc., 1952, 74(7), pp. 1754-1760). The disadvantage of this method is the low yield of GeCl 4 (from 43% to 78%), which causes significant losses of the substance, the need for operations to extract and process expensive germanium and increase the cost of the resulting product.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, - разработка способа получения изотопно обогащенного тетрахлорида германия, с высоким выходом, направленного на упрощение и повышение экономичности способа и проведения его в условиях безопасной работы.The technical problem solved by the present invention is the development of a method for producing isotopically enriched germanium tetrachloride, with a high yield, aimed at simplifying and increasing the efficiency of the method and carrying it out under safe operation conditions.

Техническим результатом является увеличение выхода изотопно обогащенного тетрахлорида германия до 95 % и снижение содержания примесей в получаемом продукте.The technical result is an increase in the yield of isotopically enriched germanium tetrachloride up to 95% and a decrease in the content of impurities in the resulting product.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения изотопно обогащенного тетрахлорида германия из неорганических соединений, в качестве неорганических соединений используют изотопно обогащенный тетрафторид германия (70GeF4, 72GeF4, 73GeF4, 74GeF4, 76GeF4) и хлорид алюминия(III), взаимодействие которых проводят при температуре 150 – 400 ºС в закрытом реакторе при 2 – 10-кратном избытке хлорида алюминия(III) относительно стехиометрического и продолжительности контакта реагентов 2 – 20 ч.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of obtaining isotopically enriched germanium tetrachloride from inorganic compounds, isotopically enriched germanium tetrafluoride (70GeF4,72GeF4,73GeF4,74GeF4,76GeF4) and aluminum(III) chloride, the interaction of which is carried out at a temperature of 150 - 400 ºС in a closed reactor with a 2 - 10-fold excess of aluminum (III) chloride relative to the stoichiometric and the contact time of the reagents is 2 - 20 hours.

Предпочтительно использовать безводный высокочистый хлорид алюминия(III) ввиду низкого содержания соединений алюминия с кислородом, которые вызывают снижение выхода изотопно обогащенного тетрахлорида германия вследствие протекания побочных реакций, в результате которых образуются нелетучие соединения германия. It is preferable to use anhydrous high-purity aluminum(III) chloride due to the low content of aluminum compounds with oxygen, which cause a decrease in the yield of isotopically enriched germanium tetrachloride due to side reactions that form non-volatile germanium compounds.

Предпочтительно хлорид алюминия(III) брать в 2 – 10-кратном избытке относительно стехиометрического, так как это соотношение обеспечивает более полную конверсию тетрафторида германия в его тетрахлорид и высокий практический выход продукта. It is preferable to take aluminum(III) chloride in a 2–10-fold excess relative to the stoichiometric ratio, since this ratio provides a more complete conversion of germanium tetrafluoride to its tetrachloride and a high practical yield of the product.

Предпочтительно реакцию изотопно обогащенного тетрафторида германия и хлорида алюминия(III) проводить в температурном интервале 150 – 400 ºС, так как при проведении реакции указанных веществ при температуре ниже 150 ºС уменьшается скорость химической реакции и снижается практический выход тетрахлорида германия, а при температуре более 400 ºС возможно протекание побочных реакций галогенидов германия с материалом аппаратуры, приводящее к снижению практического выхода продукта и загрязнению примесями металлов синтезируемого тетрахлорида германия. It is preferable to carry out the reaction of isotopically enriched germanium tetrafluoride and aluminum(III) chloride in the temperature range of 150–400 ºС, since when the reaction of these substances is carried out at temperatures below 150 ºС, the chemical reaction rate decreases and the practical yield of germanium tetrachloride decreases, and at a temperature of more than 400 ºС side reactions of germanium halides with the equipment material are possible, leading to a decrease in the practical yield of the product and contamination of the synthesized germanium tetrachloride with metal impurities.

При продолжительности контакта реагентов менее 2 часов в газообразных продуктах реакции возможно наличие примеси непрореагировавшего тетрафторида германия, что приводит к необходимости его выделения, например – дистилляционным методом, и усложнению методики получения тетрахлорида германия.When the contact time of the reagents is less than 2 hours, the gaseous reaction products may contain an impurity of unreacted germanium tetrafluoride, which leads to the need to isolate it, for example, by the distillation method, and complicates the procedure for obtaining germanium tetrachloride.

При продолжительности контакта реагентов более 20 часов снижается производительность методики синтеза и уменьшается практический выход изотопно обогащенного тетрахлорида германия вследствие его взаимодействия с материалом реактора при повышенной температуре.When the contact time of the reagents is more than 20 hours, the productivity of the synthesis procedure decreases and the practical yield of isotopically enriched germanium tetrachloride decreases due to its interaction with the reactor material at an elevated temperature.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

В фланцевый реактор из нержавеющей стали загружают порошкообразный безводный высокочистый хлорид алюминия(III) с содержанием основного вещества более 99 % (марка «ч»); хлорид алюминия(III) берут в 2 – 10-кратном избытке относительно стехиометрического соотношения. Затем реактор закрывают, вакуумируют и загружают изотопно обогащенный тетрафторид германия (70GeF4, 72GeF4, 73GeF4, 74GeF4, 76GeF4), полученный центробежным методом на АО «ПО «Электрохимический завод» (г. Зеленогорск). Реактор нагревают до температуры 150 – 400 ºС и выдерживают в течение 2 – 20 часов. Затем реактор охлаждают до комнатной температуры и конденсируют газообразные продукты реакции в приемный баллон. Определение качественного и количественного состава газообразных продуктов проводят газохроматографическим методом.Powdered anhydrous high-purity aluminum(III) chloride with a basic substance content of more than 99% (grade "pure") is loaded into a flanged stainless steel reactor; aluminum(III) chloride is taken in a 2–10-fold excess relative to the stoichiometric ratio. The reactor is then closed evacuate and load isotopically enriched germanium tetrafluoride (70GeF4,72GeF4,73GeF4,74GeF4,76GeF4) obtained by the centrifugal method at JSC PO Electrochemical Plant (Zelenogorsk). The reactor is heated to a temperature of 150 - 400 ºС and kept for 2 - 20 hours. Then the reactor is cooled to room temperature and gaseous reaction products are condensed into a receiving cylinder. Determination of the qualitative and quantitative composition of gaseous products is carried out by the gas chromatographic method.

Заявляемый способ обеспечивает получение изотопно обогащенного тетрахлорида германия с практическим выходом 95±1 %. Степень превращения хлорида алюминия(III), в зависимости от заданного соотношения реагентов, составляет 10 – 50 %. Хлорид алюминия(III) берут в 2 – 10-кратном избытке относительно стехиометрического соотношения, так как это соотношение обеспечивает более полную конверсию тетрафторида германия в его тетрахлорид. Способ осуществляют в закрытом реакторе при повышенном давлении в условиях безопасной работы при получении заданного количества изотопно обогащенного тетрахлорида германия с низкими потерями дорогостоящих и дефицитных изотопно обогащенных веществ при отсутствии статистически значимого изотопного разбавления. The claimed method provides the production of isotopically enriched germanium tetrachloride with a practical yield of 95±1%. The degree of conversion of aluminum(III) chloride, depending on the given ratio of reagents, is 10–50%. Aluminum(III) chloride is taken in a 2–10-fold excess relative to the stoichiometric ratio, since this ratio provides a more complete conversion of germanium tetrafluoride to its tetrachloride. The method is carried out in a closed reactor at elevated pressure under safe operation conditions to obtain a given amount of isotopically enriched germanium tetrachloride with low losses of expensive and scarce isotopically enriched substances in the absence of statistically significant isotopic dilution.

Пример 1.Example 1

В фланцевый реактор из нержавеющей стали объемом 1000 см3 загружают безводный хлорид алюминия(III), содержащий не более 0,01 % примесей металлов, массой 300 г. Загрузку проводят в боксе для предотвращения контакта хлорида алюминия(III) с атмосферой и снижения выхода целевого продукта вследствие протекания побочных реакций. Реактор герметично закрывают, вакуумируют и загружают изотопно обогащенный тетрафторид германия 72GeF4 массой 25 г (10-кратный избыток хлорида алюминия(III) относительно стехиометрического соотношения); содержание изотопа 72Ge в германии, входящим в состав 72GeF4, по данным масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой составляет 51.468±0,235 ат. %. Реактор нагревают до температуры 150ºС, выдерживают в течение 20 часов, затем охлаждают до комнатной температуры и конденсируют газообразные продукты реакции в приемный баллон. Определение качественного и количественного состава газообразных продуктов проводят газохроматографическим методом. Содержание непрореагировавшего тетрафторида германия в полученном тетрахлориде германия составляет менее 0.1 мол. %. Практический выход тетрахлорида германия-72 составляет 95±1 %. Anhydrous aluminum(III) chloride containing no more than 0.01% metal impurities, weighing 300 g, is loaded into a flanged stainless steel reactor with a volume of 1000 cm 3. Loading is carried out in a box to prevent contact of aluminum(III) chloride with the atmosphere and reduce the yield of the target product due to side reactions. The reactor is hermetically sealed , evacuated and loaded with isotopically enriched germanium tetrafluoride 72 GeF 4 weighing 25 g (10-fold excess of aluminum chloride (III) relative to the stoichiometric ratio); the content of the isotope 72 Ge in germanium, which is part of 72 GeF 4 , according to mass spectrometry with inductively coupled plasma is 51.468±0.235 at. %. The reactor is heated to a temperature of 150ºС, kept for 20 hours, then cooled to room temperature and gaseous reaction products are condensed into a receiving cylinder. Determination of the qualitative and quantitative composition of gaseous products is carried out by the gas chromatographic method. The content of unreacted germanium tetrafluoride in the obtained germanium tetrachloride is less than 0.1 mol. %. The practical yield of germanium-72 tetrachloride is 95±1%.

В таблице 1 приведено содержание изотопов германия в исходном изотопно обогащенном 72GeF4 и полученном из него 72GeCl4 по данным масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. При сопоставлении данных по содержанию изотопов германия можно отметить отсутствие статистически значимого изотопного разбавления при получении изотопно обогащенного 72GeCl4 из 72GeF4; на это также указывает сходимость результатов измерений содержания изотопа 76Ge в этих веществах на уровне 0.001 ат. %. Table 1 lists the content of germanium isotopes in the initial isotopically enriched 72 GeF 4 and 72 GeCl 4 obtained from it according to inductively coupled plasma mass spectrometry data. When comparing the data on the content of germanium isotopes, one can note the absence of a statistically significant isotopic dilution in the production of isotopically enriched 72 GeCl 4 from 72 GeF 4 ; This is also indicated by the convergence of the results of measurements of the abundance of the 76 Ge isotope in these substances at a level of 0.001 at. %.

Таблица 1 Table 1

ВеществоSubstance Cодержание изотопа германия, ат. %Content of germanium isotope, at. % 70Ge 70 Ge 72Ge 72 Ge 73Ge 73 Ge 74Ge 74 Ge 76Ge 76 Ge GeF4 GeF 4 22.125±0.15122.125±0.151 51.468±0.23551.468±0.235 10.851±0.16510.851±0.165 15.529±0.16715.529±0.167 0.027±0.0010.027±0.001 GeCl4 GeCl 4 22.103±0.12422.103±0.124 51.657±0.34051.657±0.340 10.778±0.11010.778±0.110 15.435±0.11215.435±0.112 0.027±0.0010.027±0.001

Пример 2. Example 2

В фланцевый реактор из нержавеющей стали объемом 1000 см3 загружают безводный хлорид алюминия(III), содержащий не более 0,01 % примесей металлов, массой 120 г. Загрузку проводят в боксе для предотвращения контакта хлорида алюминия(III) с атмосферой и снижения выхода целевого продукта вследствие протекания побочных реакций соединений германия с продуктами гидролиза хлорида алюминия и влагой. Реактор герметично закрывают, вакуумируют и загружают изотопно обогащенный тетрафторид германия 72GeF4 массой 50 г (2-кратный избыток хлорида алюминия(III) относительно стехиометрического соотношения); содержание изотопа 72Ge в германии, входящим в состав 72GeF4, по данным масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой составляет 51.468±0.235 ат. %. Реактор нагревают до температуры 400 ºС, выдерживают в течение 2 часов, затем охлаждают до комнатной температуры и конденсируют газообразные продукты реакции в приемный баллон. Определение качественного и количественного состава газообразных продуктов проводят газохроматографическим методом. Содержание непрореагировавшего тетрафторида германия в полученном тетрахлориде германия составляет менее 0.1 мол. %. Практический выход тетрахлорида германия-72 составляет 95±1 %. Anhydrous aluminum(III) chloride containing no more than 0.01% metal impurities, weighing 120 g, is loaded into a flanged stainless steel reactor with a volume of 1000 cm 3. Loading is carried out in a box to prevent contact of aluminum(III) chloride with the atmosphere and reduce the yield of the target product due to side reactions of germanium compounds with hydrolysis products of aluminum chloride and moisture. The reactor is hermetically sealed , evacuated and loaded with isotopically enriched germanium tetrafluoride 72 GeF 4 weighing 50 g (2-fold excess of aluminum chloride (III) relative to the stoichiometric ratio); the content of the isotope 72 Ge in germanium, which is part of 72 GeF 4 , according to the data of mass spectrometry with inductively coupled plasma is 51.468±0.235 at. %. The reactor is heated to a temperature of 400 ºС, kept for 2 hours, then cooled to room temperature and gaseous reaction products are condensed into a receiving cylinder. Determination of the qualitative and quantitative composition of gaseous products is carried out by the gas chromatographic method. The content of unreacted germanium tetrafluoride in the obtained germanium tetrachloride is less than 0.1 mol. %. The practical yield of germanium-72 tetrachloride is 95±1%.

Содержание изотопов германия в исходном изотопно обогащенном GeF4 и полученном из него GeCl4 по данным масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой приведено в таблице 2. The content of germanium isotopes in the initial isotopically enriched GeF 4 and GeCl 4 obtained from it, according to the data of inductively coupled plasma mass spectrometry, is given in Table 2.

Таблица 2 table 2

ВеществоSubstance Cодержание изотопа германия, ат. %Content of germanium isotope, at. % 70Ge 70 Ge 72Ge 72 Ge 73Ge 73 Ge 74Ge 74 Ge 76Ge 76 Ge GeF4 GeF 4 22.125±0.15122.125±0.151 51.468±0.23551.468±0.235 10.851±0.16510.851±0.165 15.529±0.16715.529±0.167 0.027±0.0010.027±0.001 GeCl4 GeCl 4 22.036±0.13022.036±0.130 51.726±0.32051.726±0.320 10.810±0.11010.810±0.110 15.401±0.13015.401±0.130 0.027±0.0010.027±0.001

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить изотопно обогащенный тетрахлорид германия с высоким выходом с содержанием непрореагировавшего тетрафторида германия до уровня менее 0.1 мол. %. Кроме того, способ осуществляют в условиях безопасной работы, с низкими потерями дорогостоящих и дефицитных изотопно обогащенных веществ при отсутствии статистически значимого изотопного разбавления. Thus, the proposed method allows to obtain isotopically enriched germanium tetrachloride in high yield with the content of unreacted germanium tetrafluoride to a level of less than 0.1 mol. %. In addition, the method is carried out under safe operation conditions, with low losses of expensive and scarce isotopically enriched substances in the absence of statistically significant isotopic dilution.

Claims (1)

Способ получения изотопно обогащенного тетрахлорида германия из неорганических соединений, отличающийся тем, что в качестве неорганических соединений используют изотопно обогащенный тетрафторид германия 70GeF4, 72GeF4, 73GeF4, 74GeF4, 76GeF4 и хлорид алюминия (III), взаимодействие которых проводят при температуре 150-400°С в закрытом реакторе при 2-10-кратном избытке хлорида алюминия (III) относительно стехиометрического соотношения и продолжительности контакта реагентов 2-20 ч.Method for producing isotopically enriched germanium tetrachloride from inorganic compounds, characterized in that isotopically enriched germanium tetrafluoride is used as inorganic compounds70GeF4,72GeF4,73GeF4,74GeF4,76GeF4 and aluminum chloride (III), the interaction of which is carried out at a temperature of 150-400 ° C in a closed reactor with a 2-10-fold excess of aluminum chloride (III) relative to the stoichiometric ratio and the contact time of the reagents is 2-20 hours.
RU2022120319A 2022-07-25 Method for producing isotopically enriched germanium tetrachloride RU2792381C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792381C1 true RU2792381C1 (en) 2023-03-21

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2152349C1 (en) * 1998-07-17 2000-07-10 Российский научный центр "Курчатовский институт" Method of preparation of components for making optical and semiconductor materials
WO2000048941A1 (en) * 1999-02-16 2000-08-24 Eagle-Picher Industries, Inc. Enrichment of silicon or germanium isotopes
RU2270715C1 (en) * 2004-06-11 2006-02-27 Российский научный центр "Курчатовский институт" Method of production of germanium for semiconducting materials
RU2280616C2 (en) * 2004-09-20 2006-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Method of preparing isotope-enriched germanium

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2152349C1 (en) * 1998-07-17 2000-07-10 Российский научный центр "Курчатовский институт" Method of preparation of components for making optical and semiconductor materials
WO2000048941A1 (en) * 1999-02-16 2000-08-24 Eagle-Picher Industries, Inc. Enrichment of silicon or germanium isotopes
RU2270715C1 (en) * 2004-06-11 2006-02-27 Российский научный центр "Курчатовский институт" Method of production of germanium for semiconducting materials
RU2280616C2 (en) * 2004-09-20 2006-07-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский химический комбинат" Method of preparing isotope-enriched germanium

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Walter C. Schumb et al. Some Metathetical Reactions of the Gaseous Fluorides of Group IV1 // Journal of the American Chemical Society. - 1952. V. 74. - P. 1754-1760. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Timms et al. Silicon-Fluorine Chemistry. I. Silicon Difluoride and the Perfluorosilanes1
US6027705A (en) Method for producing a higher silane
RU2792381C1 (en) Method for producing isotopically enriched germanium tetrachloride
US4515762A (en) Process for processing waste gases resulting during the production of silicon
US2952513A (en) Production of zirconium and silicon chlorides
Condon Synthesis and mass spectra of some hexa-, hepta-and octadeuterated derivatives of propane
Jacox et al. Production and reaction of atomic fluorine in solids. Vibrational and electronic spectra of the free radical HNF
Logothetis et al. The Preparation of Difluoroamino Sulfur Pentafluoride
US6352677B1 (en) Process to produce commercial grade anhydrous hydrogen fluoride (AHF) and uranium oxide from the delfuorination of uranium hexafluoride (UF6)
Jungkamp et al. UV absorption cross-section data for the hypochlorites ROCl (R H, CH3, C2H5, i-C3H7, tert-C4H9)
RU2311345C1 (en) Zircon concentrate processing method
RU2618265C1 (en) Method of obtaining isotopricated silicon tetrachloride
US6770253B2 (en) Process for producing silicon tetrafluoride
Schack et al. Synthesis and characterization of tellurium fluoride hypofluorite (TeF5OF)
Holloway The photochemical reaction of xenon with fluorine at room temperature: A demonstration of the reactivity of xenon
US3055817A (en) Process for producing nitrogen trifluoride
US3929601A (en) Synthesis of pentafluorides
US2575760A (en) Preparation of heavy metal borohydrides
US3697235A (en) Method of purifying uranium hexafluoride by reduction to lower uranium fluorides
US4490225A (en) Separation of isotopes of zirconium
Bulanov et al. Preparation and fine purification of SiF4 and 28SiH4
US4528080A (en) Photochemical method for the separation of mixtures of xenon and krypton
US3892839A (en) Process for forming nitrosyl tetrafluoroborate
Lutz et al. Hexaborane-12 Isolation and Identification
Wincel et al. Gas phase reactions of N2O5 with NO− 2 (H2O) n= 0–2, NO− 3 (H2O) n= 1, 2, and NO− n= 2, 3HNO2