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碘化鉿，是一種化學(xué)物質(zhì)，通常對(duì)水體是稍微有害的，不要將未稀釋或大量產(chǎn)品接觸地下水，水道或污水系統(tǒng)，未經(jīng)政府許可勿將材料排入周圍環(huán)境，一般將碘化鉿放于常溫密閉，陰涼通風(fēng)干燥惰性氣體的環(huán)境下。
碘化鉿可用于碘化精煉法制備鉿。碘化精煉法的原理是在真空密閉容器中，碘在較低溫度下與被提純金屬發(fā)生反應(yīng)，生成揮發(fā)性碘化物，這些碘化物擴(kuò)散到較高溫度的母絲上離解成金屬和碘，金屬沉積在熾熱母絲上，使母絲長大，而碘返回原料區(qū)繼續(xù)與原料金屬反應(yīng)，碘起“搬運(yùn)工”作用，過程反復(fù)進(jìn)行。碘化精煉法可以有效的除去不與碘反應(yīng)的雜質(zhì)，如金屬中的氧化物、碳化物、氮化物等，與碘反應(yīng)但不生成揮發(fā)性碘化物的雜質(zhì)，以及與碘反應(yīng)但高溫下不分解的雜質(zhì)。其反應(yīng)表達(dá)式如下:
影響碘化精煉鉿質(zhì)量的因素主要有原料溫度、母絲溫度、原料類型等。碘化過程實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是在設(shè)備中存在兩個(gè)溫度區(qū)，低溫區(qū)(原料鉿溫度區(qū))和高溫區(qū)(鉿母絲溫度區(qū))。低溫區(qū)是原料鉿與碘蒸氣反應(yīng)生成四碘化鉿的區(qū)域，隨著原料鉿溫度的升高，沉積速率增加并達(dá)到最大值。這是由于隨著溫度升高，四碘化鉿的蒸氣壓增大，但隨著溫度繼續(xù)升高，由于生成了不易揮發(fā)的低價(jià)碘化鉿(二價(jià)，三價(jià)碘化鉿)而使沉積速率降低。低溫區(qū)的形成由反應(yīng)器外部加熱實(shí)現(xiàn)。
高溫區(qū)是四碘化鉿分解、鉿沉積于母絲的區(qū)域。絲溫是通過加載在母絲上面的電壓獲得。母絲溫度顯著影響結(jié)晶鉿的形核和長大。母絲深入密閉反應(yīng)器內(nèi)部，難以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在實(shí)際操作中，常用K值表征母絲溫度。K=UI1/3，U為電壓，I為電流，K為由溫度與絲長確定的常數(shù)。沉積初期，絲溫較低，有利于鉿在母絲上大量形核;隨著母絲溫度升高，沉積速率增大。據(jù)經(jīng)典熱力學(xué)知，高溫區(qū)溫度越高，四碘化鉿分解速率越快，相關(guān)文獻(xiàn)研究表明，四碘化鉿的分解溫度在1300～1500℃，隨著K值增加，溫度接近分解溫度的極限值，極易發(fā)生紅熾態(tài)鉿母絲不能承受自身重力而發(fā)生斷絲現(xiàn)象，所以，K值不能無限增加。
原料類型會(huì)顯著影響結(jié)晶鉿的沉積速率，不同的鉿原料與碘蒸氣的接觸面積不同。沉積速率和碘蒸氣與鉿原料的接觸面積正相關(guān)，接觸面積越大，沉積速率越快。文獻(xiàn)中報(bào)道的以鉿碎屑為原料就是利用的這一原理。另外，不同的鉿原料，表面吸附的氣體含量是不同的，鉿原料吸附的氣體會(huì)對(duì)原料與碘蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生阻礙作用，所以在碘化之前，要對(duì)原料進(jìn)行脫氣處理。
碘化過程中，原料鉿中的雜質(zhì)分四種類型去除。一是某些雜質(zhì)(氧化物、碳化物和氮化物等)不與碘反應(yīng)而留在原料鉿中去除;二是某些金屬雜質(zhì)(鎂和鋁等)與碘蒸氣反應(yīng)生成蒸氣壓高沸點(diǎn)低的碘化物，不能擴(kuò)散到高溫母絲而留在原料鉿中去除;三是某些金屬雜質(zhì)(鎢，鉬等)與碘蒸氣反應(yīng)生成蒸氣壓低，熱力學(xué)穩(wěn)定的碘化物，在高溫下不分解而去除;四是某些金屬雜質(zhì)(鐵，鉻和鎳等)與碘蒸氣反應(yīng)生成蒸氣壓低、熱力學(xué)不穩(wěn)定的碘化物，可以在高溫下分解沉積在鉿母絲上，但與金屬鉿的結(jié)合取決于其熔點(diǎn)和蒸氣壓。
[1][中國實(shí)用新型]CN201820108212.5一種基于碘化鉿生產(chǎn)的原料預(yù)處理裝置
[2]田麗森,尹延西,胡志方,李忠岐,王力軍.高純金屬鉿制備技術(shù)研究進(jìn)展[J].礦冶,2014,23(02):49-54+58.