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DE1107651B - Process for purifying phosphorus or arsenic - Google Patents

Process for purifying phosphorus or arsenic

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Publication number
DE1107651B
DE1107651B DEM45695A DEM0045695A DE1107651B DE 1107651 B DE1107651 B DE 1107651B DE M45695 A DEM45695 A DE M45695A DE M0045695 A DEM0045695 A DE M0045695A DE 1107651 B DE1107651 B DE 1107651B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phosphorus
arsenic
tube
temperature
quartz
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEM45695A
Other languages
German (de)
Inventor
Forrest Vaughan Williams
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Monsanto Chemicals Ltd
Original Assignee
Monsanto Chemicals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Monsanto Chemicals Ltd filed Critical Monsanto Chemicals Ltd
Publication of DE1107651B publication Critical patent/DE1107651B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/04Purification of phosphorus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Description

Verfahren zur Reinigung von Phosphor oder Arsen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von sehr reinem Phosphor oder Arsen, die zur Verwendung bei der Herstellung von elektronischen und Halbleitermaterialien, wie den Phosphiden und Arseniden von Indium, Gallium, Bor, Aluminium, Zink und Mischungen dieser Metalle, geeignet sind.Process for the purification of phosphorus or arsenic The invention relates focus on the production of very pure phosphorus or arsenic that are ready for use in the manufacture of electronic and semiconductor materials such as phosphides and arsenides of indium, gallium, boron, aluminum, zinc and mixtures of these metals, are suitable.

Nach der Erfindung werden Arsen und Phosphor in einer Form hergestellt, die verhältnismäßig frei von Verunreinigungen ist und die gleichförmiger in ihren elektrischen Eigenschaften ist als die nach bisher bekannten Verfahren gereinigten Elemente. Dies trifft auch für deren chemische Verbindungen zu.According to the invention, arsenic and phosphorus are produced in a form which is relatively free of impurities and which is more uniform in their electrical properties is than that purified by previously known methods Elements. This also applies to their chemical compounds.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Phosphor und Arsen, wobei man das Element verflüchtigt und es dampfförmig einer Temperatur in dem Bereich von 850 bis 1000° C unterwirft und danach die gasförmige Mischung abkühlt, um das gereinigte Element zu kondensieren. ' Es ist bei der Herstellung von elementarem Phosphor und Arsen gefunden worden, daß die chemischen Elemente, die zusammen mit diesen Elementen auftreten, das Produkt verunreinigen. Beispiele von solchen Verunreinigungen sind z. B. die Halogene, wie Fluor, Chlor usw., und auch Schwefelverbindungen. Gewisse Formen von Phosphor, wie der sogenannte weiße Phosphor, die unter Wasser oder Öl gelagert werden, können daraus auch Verunreinigungen aufnehmen.The invention relates to a method for purifying phosphorus and Arsenic, whereby the element is volatilized and it is in vapor form at a temperature subjected to the range from 850 to 1000 ° C and then cools the gaseous mixture, to condense the cleaned element. 'It's in the making of elemental Phosphorus and arsenic have been found to be the chemical elements that go along with these elements will contaminate the product. Examples of such impurities are z. B. the halogens, such as fluorine, chlorine, etc., and also sulfur compounds. Certain Forms of phosphorus, such as the so-called white phosphorus, found under water or oil are stored, can also absorb impurities from it.

Es ist versucht worden, den elementaren Phosphor und das elementare Arsen durch Destillation, z. B. bei dem Siedepunkt, zu reinigen, aber die üblichen Destillationsverfahren bieten, wie gefunden wurde, nur geringe Verbesserung hinsichtlich der Reinheit des Elements.Attempts have been made to the elemental phosphorus and the elemental Arsenic by distillation, e.g. B. at the boiling point to clean, but the usual Distillation processes have been found to offer little improvement in this regard the purity of the element.

Es ist nun gefunden worden, daß elementare Formen von Phosphor und Arsen, einschließlich der verschiedenen allotropen Formen davon, in ihrer Reinheit durch thermische Behandlung des Elements in Gasform in einem spezifischen Bereich erhöhter Temperatur stark verbessert werden können. Um eine derartige Reinigung auszuführen, wird der Phosphor oder das Arsen unmittelbar in eine beheizte Leitung geführt, die aus einem inerten Material, wie Quarz, hergestellt ist, während sämtliche fremden Gase außer dem zu behandelnden Dampf ausgeschlossen werden. Der gewünschte hohe Grad an Reinheit dieser Elemente wird auch erreicht, indem man sie, wenn sie verflüchtigt sind, mit Wasserstoff, Helium und Argon behandelt.It has now been found that elemental forms of phosphorus and Arsenic, including the various allotropic forms thereof, in their purity by thermal treatment of the element in gaseous form in a specific area increased temperature can be greatly improved. To such a cleaning to run, the phosphorus or arsenic is fed directly into a heated pipe made of an inert material such as quartz, while all foreign gases other than the steam to be treated are excluded. The one you want High degree of purity of these elements is also achieved by taking them when they are are volatilized, treated with hydrogen, helium and argon.

Es ist gefunden worden, daß eine Temperatur in dem Bereich von 850 bis 1000° C für die Reinigung notwendig ist, wobei ein bevorzugter Bereich zwischen 900 und 950° C liegt. Die Zeit, während welcher der gasförmige Phosphor oder das gasförmige Arsen dieser hohen Temperatur unterworfen wird, ist nicht kritisch und kann, wie es zweckmäßig ist, von 1 Minute oder weniger bis zu 1 Stunde oder mehr variiert werden. Der Druck ist in gleicher Weise keine kritische Variable, so daß Vakuum, Atmosphärendruck und überdruck zur Anwendung gelangen können. Es sollen jedoch keine reaktionsfähigen Gase außer dem Dampf des zu behandelnden Elements in der Behandlungszone vorhanden sein.It has been found that a temperature in the range of 850.degree to 1000 ° C is necessary for cleaning, a preferred range between 900 and 950 ° C. The time during which the gaseous phosphorus or the gaseous arsenic is subjected to this high temperature is not critical and as appropriate, from 1 minute or less to 1 hour or more can be varied. Likewise, pressure is not a critical variable, so Vacuum, atmospheric pressure and overpressure can be used. It should however, no reactive gases other than the vapor of the element to be treated be present in the treatment zone.

Wenn man die Reinigung von Phosphor oder Arsen in Gegenwart von Wasserstoff, Helium oder Argon ausführt, kann der Phosphor oder das Arsen unmittelbar in eine beheizte Leitung geführt werden, die aus einem inerten Material, wie Quarz, hergestellt ist, während zu gleicher Zeit Wasserstoff-, Argon- oder Heliumgas oder Mischungen davon in irgendwelchen Anteilen eingeführt werden und die Mischung des gasförmigen Phosphors oder Arsens und des Wasserstoff-, Argon- und bzw. oder Heliumgases den genannten hohen Temperaturen unterworfen wird.If you want to purify phosphorus or arsenic in the presence of hydrogen, Helium or argon, the phosphorus or arsenic can be converted directly into a heated line made of an inert material such as quartz is, while at the same time hydrogen, argon or helium gas or mixtures of which are introduced in any proportions and the mixture of the gaseous Phosphorus or arsenic and the hydrogen, argon and / or helium gas is subjected to said high temperatures.

Vorzugsweise wird die Behandlung mit dem Gas, wie z. B. Argon, im wesentlichen in Abwesenheit von irgendwelchen anderen Gasen ausgeführt. Reaktionsfähige Gase, wie Sauerstoff, müssen selbst in geringen Spuren sorgfältig von dem Reaktionsgefäß ausgeschlossen werden. Die Zeit, während welcher der Phosphor in Berührung mit dem Wasserstoff, Argon oder Helium steht, ist ebenfalls nicht kritisch und kann, so wie es zweckmäßig ist,-von 1 Minute oder weniger bis zu 1 Stunde oder mehr variiert werden. Der Druck ist auch keine kritische Variable, so daß Vakuum, Atmosphärendruck und Überdruck gewünschtenfalls zur Anwendung gelangen können.Preferably, the treatment with the gas, such as. B. Argon, im essentially carried out in the absence of any other gases. Responsive Gases such as oxygen must be carefully removed from the reaction vessel, even in small traces locked out will. The time during which the phosphorus is in contact with the hydrogen, Argon or helium is also not critical and can, as appropriate can be varied from 1 minute or less to 1 hour or more. The pressure is also not a critical variable, so that vacuum, atmospheric pressure and overpressure can be used if desired.

Der Anteil an Wasserstoff, Argon oder Helium, der bei dem Reinigungsverfahren verwendet wird, ist nicht kritisch. Es ist gefunden worden, daß das Verfahren gemäß der Erfindung sowohl bei Verwendung von sehr geringen Anteilen, d. h. 0,01 Mol Phosphor oder Arsen, ebenso wie bei großen überschüssen anwendbar ist, z. B. sind 100 Mol Wasserstoff, Argon oder Helium je Mol Phosphor oder Arsen sämtlich bei der Ausführung des Reinigungsverfahrens gemäß der Erfindung wirksam. Der zur Anwendung gelangende Wasserstoff, das verwendete Argon oder Helium können von üblicher technischer Reinheit sein, oder sie können durch chemische Mittel gereinigt werden.The amount of hydrogen, argon or helium used in the cleaning process is not critical. It has been found that the method according to the invention is applicable both when using very small proportions, ie 0.01 mol of phosphorus or arsenic, as well as when using large excesses, e.g. B. 100 moles of hydrogen, argon or helium per mole of phosphorus or arsenic are all effective in carrying out the cleaning process according to the invention. The hydrogen used, the argon or helium used can be of the usual technical purity, or they can be purified by chemical means.

Nachdem der Phosphor oder das Arsen der Wärmebehandlung unterworfen worden oder mit dem Behandlungsmittel in Berührung gebracht ist, z. B. durch Hindurchführen des gasförmigen Elements durch einen mit Füllkörper versehenen Abschnitt einer Leitung, z. B. mittels Hindurchführen durch Quarzperlen oder Quarzwolle, die in einem Quarzrohr bei der genannten erhöhten Temperatur liegt, wird der Phosphor oder das Arsen durch übliche Mittel gesammelt. Bei dem beschriebenen Verfahren kann bei Verwendung einer kontinuierlichen Leitung die Sammlungszone aus einem kühleren Abschnitt des rohrförmigen Reaktors oder einem Kühlkondensator bestehen. Gewünschtenfalls können auch Aufnahmegefäße, die abgeschlossen werden können, für diesen Zweck zur Anwendung gelangen, so daß die Sammlung des Phosphors oder Arsens in einem Endrohr gestattet wird, das mit einem Gasauslaß versehen ist. Das Sammelrohr wird danach abgeschlossen, um den Phosphor oder das Arsen frei von Berührung mit Luft oder anderen Verunreinigungen zu halten, bis man davon weiteren Gebrauch zu machen wünscht.After the phosphorus or arsenic is subjected to the heat treatment has been or has been brought into contact with the treatment agent, e.g. B. by passing through of the gaseous element through a section of a line provided with a filler body, z. B. by passing through quartz beads or quartz wool in a quartz tube is at the said elevated temperature, the phosphorus or the arsenic is through usual funds collected. In the method described, when using a continuous line the collection zone from a cooler section of the tubular Reactor or a cooling condenser. If desired, receiving vessels, which can be completed for this purpose, so that the collection of the phosphorus or arsenic in a tailpipe is allowed, which with is provided with a gas outlet. The collecting tube is then closed to the phosphorus or to keep the arsenic free from contact with air or other contaminants, until one wishes to make further use of it.

Bei der Herstellung von elektronischen oder Halbleiterkomponenten müssen, wie gefunden wurde, Phosphor- und Arsenverbindungen eine ungewöhnlich hohe Größenordnung von Reinheit haben, um gleichförmig und wirksam auf diesen Gebieten zu wirken. Beispielsweise kann bei der Herstellung von Indiumphosphid eine Probe des gereinigten Phosphors, der in einem abgeschlossenen Rohr, wie oben beschrieben, gesammelt ist, später mit einem gasförmigen Reaktionssystem verbunden werden. Der Phosphor wird dann in seinem Rohr erhitzt, um ihn in einem weiteren rohrförmigen Abschnitt zu verflüchtigen, in dem elementares Indium liegt. Der Phosphor reagiert dann mit dem Indium und gibt das gewünschte Indiumphosphid. Durch solche Methoden können auch andere Halbleiterkomponenten, wie Galliumphosphid, Aluminiumphosphid, Borphosphid und Zinkphosphid, hergestellt werden. Gemischte Metallphosphide, wie Zinkgermaniumphosphid, Zn Ge PZ, werden auch leicht aus der vorliegenden gereinigten Form von elementarem Phosphor, der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt ist, erhalten. Die entsprechenden Arsenverbindungen werden in ähnlicher Weise hergestellt. Die bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendete Vorrichtung kann auch zur Verwendung von senkrechten Rohren abgeändert werden, in denen beispielsweise Arsen oder Phosphor von jeder allotropen Form, die in einem Lagergefäß unterhalten ist, unmittelbar in einen rohrförmigen Abschnitt, der auf der genannten höheren Temperatur gehalten ist, verflüchtigt und dann in einem geeigneten Gefäß kondensiert werden. Wenn man die Behandlungsmittel gemäß der Erfindung, nämlich Wasserstoff, Helium und bzw. oder Argon, anwendet, kann der rohrförmige Abschnitt der Vorrichtung, welche den verflüchtigten Phosphor oder das verflüchtigte Arsen aufnimmt, auch mit den Einlaßrohren für die EinführungvonBehandlungsmittelnverbundenwerden. Es ist jedoch gefunden worden, daß der Temperaturbereich von 850 bis 1000° C in dieser Beziehung kritisch ist und daß die Verwendung der niedrigeren Temperatur, wie z. B. 700° C, nicht irgendeine Reinigung ergibt. Es ist auch gefunden worden, daß die bloße Sublimierung von elementarem Phosphor oder Arsen in einem Vakuum, z. B. bei 450° C, was eine übliche Sublimierungstemperatur für Phosphor ist, oder bei 600° C für Arsen, nicht die Reinigung bewerkstelligt, die durch die praktische Ausführung der Erfindung erzielt wird.In the manufacture of electronic or semiconductor components As has been found, phosphorus and arsenic compounds must have an unusually high level Order of magnitude of purity have to be uniform and effective in these areas to act. For example, in the production of indium phosphide, a sample of the purified phosphorus, which is stored in a closed tube, as described above, is collected, later connected to a gaseous reaction system. Of the Phosphorus is then heated in its tube to form it in another tubular To volatilize section in which elemental indium lies. The phosphorus reacts then with the indium and gives the desired indium phosphide. By such methods other semiconductor components such as gallium phosphide, aluminum phosphide, Boron phosphide and zinc phosphide. Mixed metal phosphides, such as Zinc germanium phosphide, Zn Ge PZ, are also easily purified from the present Form of elemental phosphorus produced by the process according to the invention is received. The corresponding arsenic compounds are prepared in a similar manner. The apparatus used in carrying out the method according to the invention can also be modified to use vertical tubes in which, for example Arsenic or phosphorus of any allotropic form kept in a storage vessel is, directly in a tubular section, which is on the said higher Temperature is maintained, volatilized and then condensed in a suitable vessel will. If one uses the treatment agents according to the invention, namely hydrogen, Helium and / or argon, the tubular section of the device, which absorbs the volatilized phosphorus or the volatilized arsenic, also with connected to the inlet pipes for the introduction of treatment agents. It is however, it has been found that the temperature range from 850 to 1000 ° C in this Relationship is critical and that the use of the lower temperature, e.g. B. 700 ° C, does not result in any cleaning. It has also been found that the mere sublimation of elemental phosphorus or arsenic in a vacuum, e.g. B. at 450 ° C, which is a common sublimation temperature for phosphorus, or 600 ° C for arsenic, not the purification accomplished by the practical execution of the invention is achieved.

Die große Reinheit des nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Phosphors und des erfindungsgemäß erhaltenen Arsens ist durch übliche chemische Methoden schwierig zu analysieren, und es wurde eine angemessene Anzeige der Reinheit nur erhalten, indem man den gereinigten Phosphor oder das gereinigte Arsen durch Umsetzen mit Indium zur Herstellung von Indiumphosphid oder -arsenid benutzt und dann die elektronischen Eigenschaften einer solchen Indiumverbindung bestimmt. Beispielsweise ergab das Indiumphosphid, das so durch Verflüchtigen des Phosphors in einen Körper von metallischem Indium (99,999 % rein) unter Anwendung einer Temperatur von 450° C zum Verflüchtigen des Phosphors und einer Temperatur von 1060° C zur Ausführung der Umsetzung des Indiums und des Phosphors hergestellt war, eine kristalline Form von Indiumphosphid. Dieses Produkt wurde einer Messung der elektrischen Eigenschaften unterworfen, um die Konzentration an Verunreinigungen, ausgedrückt als Atome von Verunreinigungen je Kubikzentimeter Indiumphosphid, zu bestimmen.The high purity of what is produced by the process according to the invention Phosphorus and the arsenic obtained according to the invention is by common chemical Methods difficult to analyze and there was a fair indication of purity only obtained by passing the purified phosphorus or the purified arsenic Reacting with indium for the production of indium phosphide or arsenide used and then determines the electronic properties of such an indium compound. For example yielded the indium phosphide, which is so produced by volatilizing phosphorus into a body of metallic indium (99.999% pure) using a temperature of 450 ° C to volatilize the phosphorus and a temperature of 1060 ° C for execution the reaction of the indium and phosphorus produced a crystalline form of indium phosphide. This product was a measurement of electrical properties subjected to the concentration of impurities, expressed as atoms of Impurities per cubic centimeter of indium phosphide.

Es wurden auch Kontrollversuche ausgeführt, bei denen chemisch reine Arsen- und Phosphorproben, sowohl von rotem als auch weißem Phosphor, in Indiumarsenid bzw. -phosphid ohne die Behandlung gemäß der Erfindung umgewandelt wurden. Diese Proben wurden auch einer elektrischen Prüfung unterzogen. Es wurde jedoch gefunden, daß sie Produkte geben, die wesentlich denjenigen unterlegen sind, die bei Anwendung des thermisch behandelten oder mit Wasserstoff, Argon oder Helium behandelten Phosphors und Arsens erhalten wurden.Control experiments were also carried out in which chemically pure Arsenic and phosphorus samples, both red and white phosphorus, in indium arsenide or phosphide without the treatment according to the invention. These Samples were also subjected to an electrical test. However, it was found that they give products that are essentially inferior to those that are used of the thermally treated or treated with hydrogen, argon or helium phosphor and arsenic were obtained.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of examples.

Beispiel 1 Dieses Beispiel veranschaulicht die Reinigung von Phosphor durch Wärmebehandlung allein, im wesentlichen in Abwesenheit von anderen Gasen als dem verflüchtigten Phosphor. Die Reinigung von rotem Phosphor wurde dadurch ausgeführt, daß man ein Quarzschiffchen mit Phosphor in ein Quarzrohr von 25 mm Durchmesser und 600 mm Länge brachte. Das Quarzrohr war mit zwei unabhängigen Heizmänteln und einem dritten Kühlabschnitt, der in der Atmosphäre lag, versehen. An dem Ausgangsende des Rohrs war eine Verbindung mit einem zuvor hergestellten Abschlußabschnitt für die Sammlung des gereinigten Phosphors in einem abschließbaren Quarzrohr hergestellt. Der erste Ofen, der um das Schiffchen, welches den roten Phosphor enthielt, angeordnet war, wurde auf eine Temperatur von 450° C erhitzt, während der Mittelabschnitt des Reaktors, der mit Quarzkugeln gefüllt war, die in dem Quarzrohr lagen, auf einer Temperatur von 925° C gehalten wurde. Der dritte Abschnitt befand sich im wesentlichen auf Atmosphärentemperatur. Der gasförmige Phosphor ging bei Atmosphärendruck, nachdem die Reinigungsbehandlung vollendet war, in den Kondensatorabschnitt, wo der Phosphor an den Wänden des Quarzaufnahmerohrs kondensierte. Der Druck in dem Reaktionssystem wurde auf 760 mm Hg gehalten. Nachdem das vorstehende Verfahren während einer Zeit von 2 Stunden ausgeführt worden war, wurde das Aufnahmerohr zur Lagerung abgeschlossen, bis das Material für eine darauffolgende Verarbeitung benötigt wurde.Example 1 This example illustrates the purification of phosphorus by heat treatment alone, in the substantial absence of gases other than the volatilized phosphorus. The purification of red phosphorus was made carried out by placing a quartz boat with phosphorus in a quartz tube of 25 mm in diameter and 600 mm in length. The quartz tube was with two independent Heating jackets and a third cooling section which was in the atmosphere. At the exit end of the tube there was a connection to a previously made one Final section for the collection of the purified phosphorus in a lockable Quartz tube made. The first stove, the one around the boat, which the red one Containing phosphorus, was arranged, was heated to a temperature of 450 ° C, while the central section of the reactor, which was filled with quartz spheres inserted into the quartz tube was kept at a temperature of 925 ° C. The third Section was essentially at atmospheric temperature. The gaseous one Phosphorus went at atmospheric pressure after the purification treatment was completed, into the condenser section where the phosphorus is on the walls of the quartz pickup tube condensed. The pressure in the reaction system was kept at 760 mmHg. After this the above procedure was carried out for a period of 2 hours, the receiving tube was closed for storage, pending the material for a subsequent one Processing was needed.

Die elektrischen Eigenschaften der Prüfprobe des obengenannten Beispiels zeigten, daß der Phosphor eine Reinheit von mehr als 99,9999-1-% im Gegensatz zu dem Phosphorausgangsmaterial hat, das eine Reinheit von nur 99,99% hatte.The electrical properties of the test sample of the above example showed that the phosphorus had a purity of more than 99.9999-1-% in contrast to the phosphorus feedstock which was only 99.99% pure.

Es wurden auch Kontrollversuche ausgeführt, bei denen chemisch reine Phosphorproben von sowohl rotem als auch weißem Phosphor in Indiumphosphid (gemäß der oben beschriebenen Weise) ohne die Wärmebehandlung gemäß der Erfindung übergeführt wurden. Diese Proben wurden auch zur elektrischen Prüfung benutzt, es wurde jedoch festgestellt, daß sie Produkte ergaben, die denjenigen unterlegen waren, welche unter Anwendung von thermisch behandeltem Phosphor hergestellt wurden.Control experiments were also carried out in which chemically pure Phosphorus samples of both red and white phosphorus in indium phosphide (according to the manner described above) without the heat treatment according to the invention became. These samples were also used for electrical testing, but it was found that they gave products inferior to those who did using thermally treated phosphorus.

Beispiel 2 Dieses Beispiel veranschaulicht die Reinigung von Arsen durch Wärmebehandlung allein, im wesentlichen in Abwesenheit von anderen Gasen als dem verflüchtigten Arsen.Example 2 This example illustrates the purification of arsenic by heat treatment alone, in the substantial absence of gases other than the volatilized arsenic.

Eine ähnliche Behandlung, wie sie oben beschrieben ist, jedoch unter Verwendung von metallischem Arsen, gibt ebenfalls, wie gefunden wurde, ein gereinigtes Produkt.A similar treatment as described above, but below The use of metallic arsenic has also been found to give a purified one Product.

Als ein Anzeichen der Reinigung, die bei Arsen erzielt wird, hatte eine Probe von Arsen bei der Aufnahme und nach Umwandlung in In As eine Reinheit von 5,6.1016 Träger je Kubikzentimeter InAs.As had an indication of the purification achieved with arsenic a sample of arsenic on ingestion and after conversion to In As a purity of 5.6,1016 carriers per cubic centimeter of InAs.

Dasselbe Ausgangsarsen gab, wenn es auf 900° C bei Atmosphärendruck nur mit Arsendampf erhitzt wurde, wobei keine fremden Gase vorhanden waren, ein InAs-Produkt von 4,82-1016 Träger je Kubikzentimeter InAs.The same starting arsenic gave when it reached 900 ° C at atmospheric pressure was heated only with arsenic vapor, with no foreign gases being present InAs product of 4.82-1016 carriers per cubic centimeter of InAs.

Beispiel 3 Dieses Beispiel veranschaulicht die Reinigung von elementarem Phosphor durch Behandlung mit Wasserstoff bei der angegebenen erhöhten Temperatur.Example 3 This example illustrates the purification of elemental Phosphorus by treatment with hydrogen at the specified elevated temperature.

Die Reinigung von rotem Phosphor wurde dadurch ausgeführt, daß man ein Quarzschiffchen mit Phosphor in ein Quarzrohr von 25 mm Durchmesser und 600 mm Länge brachte. Das Quarzrohr war mit zwei unabhängigen Heizmänteln sowie einem dritten Kühlabschnitt, der in der Atmosphäre lag, versehen. An dem Einlaßende des Rohrs war eine Verbindung für die Einführung von gasförmigem Wasserstoff in das Rohr vorgesehen, während am Ausgangsende ein Vakuumanschluß ebenso wie ein zuvor hergestellter Abschlußabschnitt für die Sammlung des gereinigten Phosphors in einem abgeschlossenen Quarzrohr vorgesehen waren. Der erste Ofen, der um das den roten Phosphor enthaltende Schiffchen herum angeordnet war, wurde auf eine Temperatur von 450° C erhitzt, während der mittlere Reaktorabschnitt, der mit in dem Quarzrohr angeordneten Quarzkugeln gefüllt war, auf einer Temperatur von 925° C gehalten wurde. Der dritte Abschnitt befand sich im wesentlichen auf Atmosphärentemperatur. Ein Strom von Wasserstoff wurde mit der Geschwindigkeit von 100 ccm/Min. in das Rohr eingeführt, so daß Phosphor von der Zufuhr von 18,61 g von rotem Phosphor verflüchtigt wurde. Diese gasförmige Mischung von Wasserstoff und Phosphor wurde dann im wesentlichen in Abwesenheit von irgendwelchen anderen Gasen in den Reaktorabschnitt geführt. Die gasförmige Mischung ging, nachdem die Reinigungsreaktion vollendet war, zu dem Kondensatorabschnitt, wo der Phosphor an den Wänden des Quarzaufnahmerohrs kondensierte, während der Wasserstoff aus dem System abgezogen wurde. Der Druck in dem Reaktionssystem wurde auf 760 mm Hg gehalten. Nachdem das obengenannte Verfahren während einer Zeitdauer von 2 Stunden ausgeführt worden war, wurde das Aufnahmerohr abgeschlossen, einem Vakuum unterworfen, und die Vakuumverbindung wurde abgeschlossen, um den gereinigten Phosphor in einem evakuierten Rohr zur Lagerung zu erhalten, bis er für eine nachfolgende Verarbeitung benötigt wurde.The purification of red phosphorus was carried out by a quartz boat with phosphorus in a quartz tube with a diameter of 25 mm and 600 mm in length. The quartz tube came with two independent heating jackets as well as one third cooling section, which was in the atmosphere, provided. At the inlet end of the Rohrs was a compound for the introduction of gaseous hydrogen into the Tube provided, while at the outlet end a vacuum connection as well as one before manufactured end section for the collection of the purified phosphor in one closed quartz tube were provided. The first oven to round off the red one Phosphorus-containing boats placed around it was raised to a temperature of 450 ° C, while the middle reactor section, the one in the quartz tube arranged quartz spheres was filled, was kept at a temperature of 925 ° C. The third section was essentially at atmospheric temperature. A The flow of hydrogen was started at the rate of 100 cc / min. in the pipe introduced so that phosphorus is volatilized from the supply of 18.61 g of red phosphorus became. This gaseous mixture of hydrogen and phosphorus then became essentially fed into the reactor section in the absence of any other gases. The gaseous mixture went to that after the purification reaction was completed Condenser section where the phosphorus condensed on the walls of the quartz pickup tube, while the hydrogen was withdrawn from the system. The pressure in the reaction system was maintained at 760 mm Hg. After the above procedure for a period of time of 2 hours had been carried out, the receiving tube was terminated, one Subjected to vacuum, and the vacuum connection was closed to the purified Keep phosphorus in an evacuated tube for storage until it is available for a subsequent one Processing was needed.

Bei einer anderen Prüfung, die wie oben beschrieben ausgeführt wurde, wurde das System nach 2 Stunden Reaktion mit elementarem Argon ausgespült und dann abgeschlossen, während es sich unter Atmosphärendruck befand. Beispiel 4 Eine ähnliche Prüfung, wie sie im Beispie13 beschrieben ist, jedoch unter Anwendung von weißem Phosphor, ergab, wie gefunden wurde, ein gereinigtes Produkt, wie es in der Tabelle des nachstehenden Beispiels 6 aufgeführt ist. Beispiel 5 Um die Temperaturwirkungen zu untersuchen, wurde die Arbeitsweise des Beispiels 3 bei drei Versuchen befolgt, die bei 900° C, 715 bis 735° C und 1000° C ausgeführt wurden. Der behandelte Phosphor wurde dann in der oben beschriebenen Weise in Indiumphosphid übergeführt, und die elektrischen Eigenschaften wurden gemessen (vgl. Tabelle des nachstehenden Beispiels 6).For another test carried out as described above, the system was purged with elemental argon after 2 hours of reaction and then completed while it was under atmospheric pressure. Example 4 A similar one Test as described in Example 13, but using white Phosphorus was found to give a purified product as shown in the table of Example 6 below. Example 5 About the effects of temperature to investigate, the procedure of Example 3 was followed in three experiments, which were carried out at 900 ° C, 715 to 735 ° C and 1000 ° C. The treated phosphorus was then converted into indium phosphide in the manner described above, and the electrical properties were measured (see table of the example below 6).

Das Indiumphosphid wurde auch gemessen, um die Beweglichkeit des Produkts als eine Anzeige der Reinheit des elementaren Phosphors, der in die Herstellung eines derartigen Indiumphosphids einging, zu bestimmen. Beispiel 6 In diesem Beispiel wird die Anwendung von besonders gereinigtem Wasserstoff gezeigt.The indium phosphide was also measured to determine the mobility of the product as an indication of the purity of the elemental phosphorus used in the manufacture of such an indium phosphide was received. example 6 This example shows the use of specially purified hydrogen.

Die Arbeitsweise des Beispiels 3 wurde angewendet, wobei jedoch der Wasserstoffstrom über metallisches Titan bei 840° C geführt wurde, worauf ein Durchgang durch eine kalte Falle folgte, die aktivierte Holzkohle enthielt, die auf der Temperatur von flüssigem Stickstoff gehalten wurde.The procedure of Example 3 was followed, except that the Hydrogen stream was passed over metallic titanium at 840 ° C, followed by one pass followed by a cold trap that contained activated charcoal that was based on temperature was held by liquid nitrogen.

Die elektrischen Eigenschaften (Verunreinigungskonzentration in Atomen je Kubikzentimeter), gemessen von Indiumphosphid, das aus den verschiedenen Prüfproben der obengenannten Beispiele hergestellt war, sind nachstehend aufgeführt. Verunreini- gungskonzen- Beispiel Reagenz Bedingungen tration Atome je Kubik- zentimeter 3 roter P 925° C + H2 1,16- 1016 4 roter P unbehandelt(keinH2) 5,6 - 1017 4 weißer P unbehandelt (kein Hz) 5,5 1017 4 weißer P 9051 C + H2 1,4 1016 5 roter P 900° C + H., 1,4 101s 5 roter P 715 bis 7351 C + H2 3,5 1017 5 roter P 1000=`C + H2 1,7 -1016 6 roter P 900° C (gereinigtes 8,2 - 101s H,) Die vorstehenden Werte zeigen, daß sich eine Hauptverbesserung, beispielsweise um einen Faktor so groß wie 70, in der Phosphoreinheit aus dem Wasserstoffreinigungsverfahren gemäß der Erfindung ergibt. Beispiel 7 Dieses Beispiel veranschaulicht die Reinigung von elementarem Arsen durch Behandlung mit Wasserstoff bei der angegebenen erhöhten Temperatur.The electrical properties (impurity concentration in atoms per cubic centimeter) measured on indium phosphide prepared from the various test samples of the above examples are shown below. Impurity concentration Example reagent conditions tration Atoms each Cubic centimeter 3 red P 925 ° C + H2 1.16- 101 6 4 red P untreated (no H2) 5.6 - 1017 4 white P untreated (no Hz) 5.5 1017 4 white P 905 1 C + H2 1.4 101 6 5 red P 900 ° C + H., 1.4 101s 5 red P 715 to 7351 C + H2 3.5 1017 5 red P 1000 = `C + H2 1.7 -1016 6 red P 900 ° C (purified 8.2 - 101s H,) The above values show that there is a major improvement, for example by a factor of as great as 70, in the phosphorus moiety from the hydrogen purification process of the invention. Example 7 This example illustrates the purification of elemental arsenic by treatment with hydrogen at the indicated elevated temperature.

Die Reinigung von schwarzem, kristallinem Arsen wurde dadurch ausgeführt, daß man ein Quarzschiffchen mit Arsen in ein Quarzrohr von etwa 25 mm Durchmesser und etwa 900 mm Länge brachte. Das Quarzrohr war mit zwei unabhängigen Heizmänteln (auf 610 bzw. 1000° C) ebenso wie mit einem dritten kondensierenden Abschnitt versehen, der in einem Mantel lag, welcher auf einer niedrigeren Temperatur (200° C) gehalten wurde. An dem EinIaßende des Rohrs war ein Anschluß für die Einführung von gasförmigem Wasserstoff in das Rohr vorgesehen, während an dem Ausgangsende ein Vakuumanschluß ebenso wie ein zuvor hergestellter Abschlußabschnitt für die Sammlung des gereinigten Arsens in einem abgeschlossenen Quarzrohr vorgesehen waren. Der erste Mantel oder erste Ofen, der um das Rohr und das Schiffchen, welches das Arsen enthielt, angeordnet war, wurde auf eine Temperatur von 610-- C erhitzt, während der mittlere Reaktorabschnitt, der mit in dem Quarzrohr liegenden Quarzringen gefüllt war, auf einer Temperatur von 1000° C gehalten wurde. Der dritte Abschnitt befand sich auf einer Temperatur von etwa 200 C. Ein Strom von Wasserstoff wurde mit der Geschwindigkeit von 50 bis 60 ccm/Min. in das Rohr eingeführt, wodurch Arsen von dem Vorrat von 25 g Arsen verflüchtigt wurde. Die gasförmige Mischung von Wasserstoff und Arsen wurde dann im wesentlichen in Abwesenheit von irgendwelchen anderen Gasen in den Reaktorabschnitt geführt. Die gasförmige Mischung ging, nachdem die Reinigung vollendet worden war, zu dem Kondensatorabschnitt, wo das Arsen an den Wänden des Quarzaufnahmerohrs kondensierte, während der Wasserstoff aus dem System abgezogen wurde. Der Druck in dem Reaktionssystem wurde auf 760 mm Hg gehalten. Nachdem das obengenannte Verfahren während einer Zeit von 3 Stunden durchgeführt worden war, wurde das Aufnahmerohr von dem Behandlungsrohr abgeschaltet, einem Vakuum unterworfen und die Vakuumverbindung dann abgegeschlossen, um das gereinigte Arsen in einem evakuierten Rohr zur Lagerung zu erhalten, bis es für eine nachfolgende Verarbeitung benötigt wurde.The purification of black, crystalline arsenic was carried out by that you put a quartz boat with arsenic in a quartz tube about 25 mm in diameter and brought about 900 mm length. The quartz tube came with two independent heating jackets (to 610 or 1000 ° C) as well as a third condensing section, which was in a coat kept at a lower temperature (200 ° C) became. At the inlet end of the tube was a connection for the introduction of gaseous Hydrogen is provided in the tube while at the outlet end a vacuum connection as well as a previously made final section for the collection of the purified Arsenic were provided in a sealed quartz tube. The first coat or first furnace, which was arranged around the tube and the boat which contained the arsenic was heated to a temperature of 610-- C, while the middle reactor section, which was filled with quartz rings lying in the quartz tube, at a temperature was kept at 1000 ° C. The third section was at one temperature of about 200 C. A flow of hydrogen was made at the rate of 50 to 60 cc / min. introduced into the tube, removing arsenic from the supply of 25 g of arsenic was volatilized. The gaseous mixture of hydrogen and arsenic was then made in the substantial absence of any other gases into the reactor section guided. The gaseous mixture went after the purification was completed, to the condenser section where the arsenic condensed on the walls of the quartz pickup tube, while the hydrogen was withdrawn from the system. The pressure in the reaction system was maintained at 760 mm Hg. After the above procedure for a time of 3 hours had been carried out, the receiving tube was removed from the treatment tube switched off, subjected to a vacuum and then closed the vacuum connection, to get the purified arsenic in an evacuated tube for storage until it was needed for subsequent processing.

Die große Reinheit des nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten Arsens ist schwierig durch übliche chemische Methoden zu analysieren. Es wurde daher gefunden, daß eine angemessene Anzeige der Reinheit nur dadurch erhalten werden konnte, daß man das gereinigte Arsen zur Umsetzung mit Indium verwendete, um Indiumarsenid herzustellen und dann die elektronischen Eigenschaften eines solchen Indiumarsenids zu bestimmen. Das Indiumarsenid wurde durch Verflüchtigen des Arsens in einen Körper von metallischem Indium hergestellt, wobei eine Temperatur von etwa 575° C, um das Arsen zu verflüchtigen, und eine Temperatur von 940 bis 960° C angewendet wurde, um die Umsetzung des Indiums und des Arsens herbeizuführen. Dies ergab eine kristalline Form von Indiumarsenid. Das Produkt wurde einer Messung der elektrischen Eigenschaften unterworfen, um die Konzentration an Verunreinigung, ausgedrückt als Atome von Verunreinigung je Kubikzentimeter Indiumarsenid, zu bestimmen.The high purity of that produced by the process according to the invention Arsenic is difficult to analyze by common chemical methods. It was therefore found that this was the only way to obtain a reasonable indication of purity was able to use the purified arsenic to react with indium to form indium arsenide and then the electronic properties of such an indium arsenide to determine. The indium arsenide was made by volatilizing the arsenic into a body made of metallic indium, with a temperature of about 575 ° C to the Arsenic to volatilize, and a temperature of 940 to 960 ° C was applied, to bring about the conversion of the indium and arsenic. This resulted in a crystalline one Form of indium arsenide. The product was a measurement of electrical properties subjected to the concentration of impurity, expressed as atoms of impurity per cubic centimeter of indium arsenide.

Es wurden auch Kontrollversuche ausgeführt, bei denen Arsenproben elektronischer Qualität in Indiumarsenid ohne irgendeine Wasserstoffbehandlung umgewandelt wurden. Diese Proben wurden auch für die elektrische Prüfung verwendet. Es wurde jedoch gefunden, daß sich Produkte ergaben, die denjenigen stark unterlegen sind, welche mit dem nach dem Verfahren gemäß der Erfindung gereinigten Arsen hergestellt wurden.Control experiments were also carried out using samples of arsenic electronic grade converted to indium arsenide without any hydrotreatment became. These samples were also used for electrical testing. It was however, found that there were products that are greatly inferior to those which are produced with the arsenic purified by the method according to the invention became.

Die elektrischen Eigenschaften (Verunreinigungskonzentration in Atomen je Kubikzentimeter von Indiumarsenid) für die verschiedenen Prüfproben der obengenannten Beispiele sind nachstehend angegeben: Verunreinigungs- Reagenz Bedingungen konzentration Atome je Kubikzentimeter Schwarzes Arsen 610° C, kein 2,6-1016 Wasserstoff Schwarzes Arsen 10001 C und weniger als Wasserstoff 1,0 - 1016 Die obenstehenden Werte zeigen, daß sich eine Hauptverbesserung, z. B. durch einen Faktor von wenigstens 3, in der Reinheit des Arsens aus dem Wasserstoffreinigungsverfahren gemäß der Erfindung ergibt. Beispiel 8 Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Reinigung von elementarem Phosphor durch seine Verflüchtigung mit nachfolgender Behandlung mit gasförmigem Argon oder Helium bei der angegebenen erhöhten Temperatur.The electrical properties (impurity concentration in atoms per cubic centimeter of indium arsenide) for the various test samples of the above examples are given below: Pollution Reagent conditions concentration Atoms each Cubic centimeter Black arsenic 610 ° C, no 2.6-1016 hydrogen Black arsenic 10001 C and less than Hydrogen 1.0-1016 The above values show that there is a major improvement, e.g. By a factor of at least 3, in the purity of the arsenic from the hydrogen purification process according to the invention. Example 8 The following examples illustrate the purification of elemental phosphorus by volatilizing it with subsequent treatment with gaseous argon or helium at the indicated elevated temperature.

Die Reinigung von rotem Phosphor wurde dadurch ausgeführt, daß man ein Quarzschiffchen von Phosphor in ein Quarzrohr von etwa 25 mm Durchmesser und etwa 600 mm Länge brachte. Das Quarzrohr war mit zwei unabhängigen Heizmänteln sowie einem dritten Kühlabschnitt, der in der Atmosphäre lag, versehen. An dem Einlaßende des Rohrs war eine Verbindung für die Einführung von gasförmigem Argon in das Rohr vorgesehen, während an dem Ausgangsende eine Vakuumverbindung ebenso wie ein zuvor hergestellter Abschlußabschnitt für die Sammlung des gereinigten Phosphors in einem abgeschlossenen Quarzrohr vorgesehen waren. Der erste Ofen wurde rund um das Rohr angeordnet, und das den roten Phosphor enthaltende Schiffchen wurde auf eine Temperatur von 450° C erhitzt, während der mittlere Reaktorabschnitt, der mit in dem Quarzrohr liegenden Quarzkugeln gefüllt war, auf einer Temperatur von 925° C gehalten wurde. Der dritte Abschnitt befand sich auf einer Temperatur von 100 bis 200° C, wobei das kühle Ende im wesentlichen Atmosphärentemperatur hatte. Ein Strom von Argon wurde mit der Geschwindigkeit von 50 bis 60 ccm/Min. in das Rohr eingeführt, wodurch Phosphor von dem Vorrat von 18,61 g von rotem Phosphor verflüchtigt wurde. Das Gasgemisch von Argon und Phosphor wurde dann im wesentlichen in Abwesenheit von irgendwelchen anderen Gasen in den Reaktionsabschnitt geführt. Die Gasmischung ging, nachdem die Reinigung vollendet worden war, in den Kondensatorabschnitt, wo der Phosphor an den Wänden des Quarzaufnahmerohrs kondensierte, während das Argon aus dem System abgezogen wurde. Der Druck in dem Reaktionssystem wurde auf 760 mm Hg gehalten. Nachdem das obengenannte Verfahren während einer Zeitdauer von 2 Stunden ausgeführt worden war, wurde das Aufnahmerohr abgeschlossen, einem Vakuum unterworfen und die Vakuumverbindung abgeschlossen, um den gereinigten Phosphor in einem evakuierten Rohr zur Lagerung zu erhalten, bis er für eine nachfolgende Verarbeitung benötigt wurde. Beispiel 9 Eine ähnliche Prüfung, wie sie oben beschrieben wurde, jedoch unter Verwendung von weißem Phosphor, ergab, wie gefunden wurde, ebenfalls ein hochgereinigtes Produkt.The purification of red phosphorus was carried out by a quartz boat of phosphorus in a quartz tube about 25 mm in diameter and brought about 600 mm length. The quartz tube came with two independent heating jackets as well a third cooling section which was in the atmosphere. At the inlet end of the pipe was a connection for the introduction of gaseous argon into the pipe provided while at the exit end a vacuum connection as well as one before manufactured end section for the collection of the purified phosphor in one closed quartz tube were provided. The first furnace was around the pipe and the boat containing the red phosphorus was heated to a temperature of 450 ° C, while the middle reactor section, the one in the quartz tube lying quartz spheres was filled, was kept at a temperature of 925 ° C. The third section was at a temperature of 100 to 200 ° C, with the cool end was essentially atmospheric temperature. A stream of argon was carried out at the speed of 50 to 60 cc / min. inserted into the tube, whereby Phosphorus has been volatilized from the supply of 18.61 g of red phosphorus. The gas mixture of argon and phosphorus was then in the substantial absence of any other gases passed into the reaction section. The gas mixture went off after the Cleaning had been completed in the condenser section where the phosphorus was attached the walls of the quartz pickup tube condensed while the argon left the system was withdrawn. The pressure in the reaction system was kept at 760 mmHg. After performing the above procedure for a period of 2 hours had been, the receiving tube was closed, subjected to a vacuum and the Vacuum connection completed to the purified phosphorus in an evacuated one Preserve tube for storage until needed for subsequent processing became. Example 9 A test similar to that described above, however using white phosphorus was also found to give a highly purified one Product.

Beispiel 10 Ein ähnlicher Versuch, wie er vorstehend in Beispiel 8 beschrieben ist, jedoch mit 50 bis 60 ccm/Min. Helium zur Behandlung von rotem Phosphor, ergab, wie gefunden wurde, ein gereinigtes Produkt. Ein Kontrollversuch zeigte jedoch, daß, wenn der Phosphor bei 450° C ohne das Helium oder das Argon destilliert wird, das Produkt eine wesentlich geringere Reinheit besitzt.Example 10 An experiment similar to that in Example 8 above is described, but with 50 to 60 ccm / min. Helium, used to treat red phosphorus, was found to be a purified product. However, a control experiment showed that if the phosphorus is distilled at 450 ° C without the helium or argon, the product has a much lower purity.

Die elektrischen Eigenschaften (Verunreinigungskonzentration in Atomen je Kubikzentimeter) für die verschiedenen Versuchsproben werden nachstehend angegeben: Verunreinigungs- konzentration Reagenz Bedingungen Atome je Kubik- zentimeter von InP Roter P 715° C, kein Argon oder 3,5-1017 Helium Weißer P 215° C, kein Argon oder 5,5-1017 Helium Roter P 925° C + Argon 4,2-1015 Roter P 925° C -I- Helium 4,5-1015 Die vorstehenden Werte zeigen, daß sich eine Hauptverbesserung, z. B. durch einen Faktor so hoch wie 130, in der Reinheit des Phosphors aus dem Argon- und Heliumreinigungsverfahren gemäß der Erfindung ergibt. Beispiel 11 Dieses Beispiel veranschaulicht die Reinigung von elementarem Arsen durch seine Verflüchtigung mit nachfolgender Behandlung mit gasförmigem Arsen oder Helium bei der angegebenen erhöhten Temperatur.The electrical properties (impurity concentration in atoms per cubic centimeter) for the various test samples are given below: Pollution concentration Reagent conditions atoms per cubic centimeter by InP Red P 715 ° C, no argon or 3.5-1017 helium White P 215 ° C, no argon or 5.5-1017 helium Red P 925 ° C + argon 4.2-1015 Red P 925 ° C -I- helium 4.5-1015 The above values show that there is a major improvement, e.g. By a factor as high as 130, in the purity of phosphorus from the argon and helium purification process according to the invention. Example 11 This example illustrates the purification of elemental arsenic by its volatilization followed by treatment with gaseous arsenic or helium at the indicated elevated temperature.

Die Reinigung von schwarzem, kristallinem Arsen wurde dadurch ausgeführt, daß man ein Arsen enthaltendes Quarzschiffchen in ein Quarzrohr von etwa 25 mm Durchmesser und etwa 600 mm Länge brachte. Das Quarzrohr war mit zwei unabhängigen Heizmänteln mit 610 bzw. 1000° C ebenso wie mit einem dritten kondensierenden Abschnitt versehen, der in einem Mantel lag, welcher auf einer niedrigeren Temperatur (200° C) gehalten wurde. An dem Einlaßende des Rohrs war ein Anschluß für die Einführung von gasförmigem Argon in das Rohr vorgesehen, während an dem Ausgangsende ein Vakuumanschluß ebenso wie ein zuvor hergestellter Abschlußabschnitt für die Sammlung des gereinigten Arsens in einem abgeschlossenen Quarzrohr vorgesehen waren. Der erste Abschnitt des Rohrs wurde durch einen mantelartigen Ofen erhitzt, der um das das Arsen enthaltende Schiffchen herum angeordnet war und auf eine Temperatur von etwa 610° C erhitzt wurde, während der mittlere Reaktorabschnitt, der mit in dem Quarzrohr angeordneten Quarzringen gefüllt war, auf einer Temperatur von 1000° C gehalten wurde. Der dritte Abschnitt befand sich auf einer Temperatur von etwa 200° C. Ein Strom von Argon wurde mit der Geschwindigkeit von 50 bis 60 ccm/Min. in das Rohr eingeführt, wodurch Arsen von der Zufuhr von 25 g Arsen verflüchtigt wurde. Die gasförmige Mischung von Argon und Arsen wurde dann im wesentlichen in Abwesenheit von irgendwelchen anderen Gasen in den Reaktorabschnitt geführt. Die gasförmige Mischung ging, nachdem die Reinigung vollendet worden war, in den Kondensatorabschnitt, wo das Arsen an den Wänden des Quarzaufnahmerohrs kondensierte, während das Argon aus dem System abgezogen wurde. Der Druck in dem Reaktionssystem wurde auf 760 mm Hg gehalten. Nachdem das obengenannte Verfahren während einer Zeitdauer von 3 Stunden ausgeführt worden war, wurde das Aufnahmerohr abgeschlossen, einem Vakuum unterworfen, und die Vakuumverbindung wurde abgeschlossen, um das gereinigte Arsen in einem evakuierten Rohr zur Lagerung zu erhalten, bis es für eine nachfolgende Verarbeitung benötigt wurde. Das Produkt war in seiner Reinheit gegenüber dem Ausgangsmaterial stark verbessert.The purification of black, crystalline arsenic was carried out by that a quartz boat containing arsenic is placed in a quartz tube about 25 mm in diameter and brought about 600 mm length. The quartz tube came with two independent heating jackets with 610 or 1000 ° C as well as a third condensing section, which was in a coat kept at a lower temperature (200 ° C) became. At the inlet end of the tube was a connection for the introduction of gaseous Argon is provided in the tube while at the outlet end a vacuum connection as well like a pre-made final section for the collection of the purified arsenic were provided in a sealed quartz tube. The first section of the pipe was heated by a jacket-like furnace around the boat containing the arsenic around and heated to a temperature of about 610 ° C while the middle reactor section, the one with quartz rings arranged in the quartz tube was filled, was kept at a temperature of 1000 ° C. The third section was at a temperature of about 200 ° C. A stream of argon was with the speed of 50 to 60 ccm / min. introduced into the pipe, creating arsenic was volatilized by the addition of 25 g of arsenic. The gaseous mixture of argon and arsenic then became essentially in the absence of any other gases led into the reactor section. The gaseous mixture went out after the cleaning had been completed, in the condenser section where the arsenic was on the walls of the Quartz pickup tube condensed while the argon was withdrawn from the system. The pressure in the reaction system was kept at 760 mmHg. After the above Procedure was carried out over a period of 3 hours, that was The pickup tube was closed, vacuumed, and the vacuum connection was made completed the purified arsenic in an evacuated tube for storage until it was needed for subsequent processing. That The purity of the product was greatly improved compared to the starting material.

Beispiel 12 Ein ähnlicher Versuch, wie er vorstehend im Beispiel 11 beschrieben ist, jedoch mit 50 bis 60 ccm/Min. Helium bei der Behandlung von Arsen, ergab, wie gefunden wurde, ebenfalls ein gereinigtes Produkt.Example 12 An experiment similar to that described in Example 11 above is described, but with 50 to 60 ccm / min. Helium in the treatment of arsenic, also found a purified product.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Reinigung von Phosphor oder Arsen, dadurch gekennzeichnet, daß man das betreffende Element verflüchtigt und es gasförmig einer Temperatur in dem Bereich von 850 bis 1000° C, insbesondere 900 bis 950° C, unterwirft, danach abkühlt und das gereinigte Element kondensiert. CLAIMS: 1. A method for the purification of phosphorous or arsenic, characterized in that volatilizes the element in question and gaseous a temperature in the range of 850 to 1000 ° C, in particular 900 to 950 ° C, subjecting, then cooled, and the purified Element condenses. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Element verflüchtigt und mit gasförmigem Wasserstoff, Argon und/oder Helium in Berührung bringt. 2. Process according to Claim 1, characterized in that the element is volatilized and brings it into contact with gaseous hydrogen, argon and / or helium. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung im wesentlichen in Abwesenheit von anderen reaktionsfähigen Gasen erfolgt.3. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that the treatment essentially takes place in the absence of other reactive gases.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1188053B (en) 1960-06-27 1965-03-04 American Agricultural Chemical Process for removing carbonaceous contaminants from phosphorus
US5588969A (en) * 1995-03-29 1996-12-31 Lucent Technologies Inc. Method for supplying phosphorous vapor

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DE1188053B (en) 1960-06-27 1965-03-04 American Agricultural Chemical Process for removing carbonaceous contaminants from phosphorus
US5588969A (en) * 1995-03-29 1996-12-31 Lucent Technologies Inc. Method for supplying phosphorous vapor

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