Оборудование и материалы

Лабораторная установка включает: нагреватель, меха­низм перемещения, нагревателя, трубку из термостойкого стекла и регулирующие приборы.

Материал: образец для очистки (основа - нафталин, примесь - метилрот), помещенный в стеклянную трубку.

Порядок выполнения работы

1. Получить задание от преподавателя (концентрацию метилрота в нафталине, время проведения процесса).

2. Установить трубку с нафталином в рабочее положе­ние.

3. Установить нагреватель на расстоянии 0,5 см левее левого края нафталина в трубке и карандашом отметить на­чальное положение держателя нагревателя.

4. Включить нагреватель и электродвигатель одновре­менно, записав время пуска.

5. Визуально наблюдать зонную перекристаллизацию в стеклянной трубке- формирование зоны, ее перемещение, изменение интенсивности окраски материала по ходу кри­сталлизации вследствие перераспределения примеси (метилрота) между жидкой и твердой фазами.

6. Через 20 мин от начала опыта, не отключая нагрева­теля и электродвигателя, с помощью линейки измерить рас­стояние пройденное держателем, равное расстоянию прой­денному зоной, и рассчитать скорость движения зоны, м/с.

7. Линейкой измерить длину зоны.

8. По истечении заданного времени или завершения очистки материала выключают электродвигатель и нагрева­тель.

Во время работы не прикасаться к токоведущим частям установки.

Обработка результатов опытов

1. Установленное из опыта качественное значение рав­новесного коэффициента распределения примеси К (больше или меньше 1) сообщить преподавателю, после чего получить от преподавателя численное значение К.

2. По опытному значению скорости движении зоны, вычисленному в п. 6, табличным значениям коэффициента диффузии D и толщины диффузионного слоя δ рассчитать эффективный коэффициент распределения примеси Кэфф. Принять для расчета: D=10^-9 м² /с, δ=10^-4 м.

3. По уравнению найти концентрации примеси на расстоянии X (см. рис. 1) от головы слитка после однократ­ной зонной перекристаллизации, принимая значения X рав­ными 0: 0,1: 0,2 и 6,3 м.

4. По расчетным данным, полученным в п. 3,построить график зависимости концентрации примеси от длины очи­щенной части слитка: С-/(Х).

5. Сделать вывод по работе.