سیلینیم، ایک اہم سیمی کنڈکٹر مواد اور صنعتی خام مال کے طور پر، اس کی کارکردگی اس کی پاکیزگی سے براہ راست متاثر ہوتی ہے۔ ویکیوم ڈسٹلیشن صاف کرنے کے عمل کے دوران، آکسیجن کی نجاست سیلینیم کی پاکیزگی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل میں سے ایک ہیں۔ یہ مضمون ویکیوم ڈسٹلیشن کے ذریعے سیلینیم پیوریفیکیشن کے دوران آکسیجن کے مواد کو کم کرنے کے مختلف طریقوں اور تکنیکوں کی تفصیلی گفتگو فراہم کرتا ہے۔

I. خام مال سے پہلے کے علاج کے مرحلے میں آکسیجن کے مواد کو کم کرنا

1. خام مال کی ابتدائی صفائی

خام سیلینیم میں عام طور پر آکسائیڈ سمیت مختلف نجاستیں ہوتی ہیں۔ ویکیوم ڈسٹلیشن سسٹم میں داخل ہونے سے پہلے، سطح کے آکسائیڈز کو ہٹانے کے لیے کیمیائی صفائی کے طریقے استعمال کیے جائیں۔ عام طور پر استعمال ہونے والے صفائی کے حل میں شامل ہیں:

• پتلا ہائیڈروکلورک ایسڈ محلول (5-10% ارتکاز): مؤثر طریقے سے آکسائڈز کو تحلیل کرتا ہے جیسے SeO₂
• ایتھنول یا ایسیٹون: نامیاتی آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
• ڈیونائزڈ پانی: بقایا تیزاب کو دور کرنے کے لیے متعدد کلی

صفائی کے بعد، دوبارہ آکسیڈیشن کو روکنے کے لیے خشکی کو غیر فعال گیس (مثال کے طور پر، Ar یا N₂) ماحول کے تحت انجام دیا جانا چاہیے۔

2. خام مال کا پری ریڈکشن ٹریٹمنٹ

ویکیوم ڈسٹلیشن سے پہلے خام مال کی کمی کا علاج آکسیجن کے مواد کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے:

• ہائیڈروجن میں کمی: SeO₂ کو عنصری سیلینیم تک کم کرنے کے لیے 200-300°C پر اعلیٰ طہارت والا ہائیڈروجن (طہارت ≥99.999%) متعارف کروائیں۔
• کاربوتھرمل کمی: سیلینیم کے خام مال کو اعلی پاکیزگی والے کاربن پاؤڈر کے ساتھ مکس کریں اور ویکیوم یا غیر فعال ماحول کے تحت 400-500 ° C تک حرارت دیں، ردعمل C + SeO₂ → Se + CO₂
• سلفائیڈ میں کمی: H₂S جیسی گیسیں نسبتاً کم درجہ حرارت پر سیلینیم آکسائیڈ کو کم کر سکتی ہیں۔

II ویکیوم ڈسٹلیشن سسٹم کا ڈیزائن اور آپریشنل آپٹیمائزیشن

1. ویکیوم سسٹم کا انتخاب اور ترتیب

اعلی ویکیوم ماحول آکسیجن کے مواد کو کم کرنے کے لیے اہم ہے:

• کم از کم 10⁻⁴ Pa تک پہنچنے والے حتمی ویکیوم کے ساتھ، ڈفیوژن پمپ + مکینیکل پمپ کا مجموعہ استعمال کریں۔
• تیل کے بخارات کے پیچھے پھیلاؤ کو روکنے کے لیے نظام کو کولڈ ٹریپ سے لیس کیا جانا چاہیے۔
• ربڑ کی مہروں سے خارج ہونے والے گیس سے بچنے کے لیے تمام کنکشنز کو دھاتی مہریں استعمال کرنی چاہئیں
• سسٹم کو کافی بیک آؤٹ ڈیگاسنگ سے گزرنا چاہیے (200-250°C، 12-24 گھنٹے)

2. کشید درجہ حرارت اور دباؤ کا عین مطابق کنٹرول

بہترین عمل پیرامیٹر کے مجموعے:

• کشید درجہ حرارت: 220-280 ° C کی حد میں کنٹرول (سیلینیم کے ابلتے نقطہ 685 ° C سے نیچے)
• سسٹم پریشر: 1-10 Pa کے درمیان برقرار رکھا جاتا ہے۔
• حرارتی شرح: پرتشدد بخارات اور داخلے سے بچنے کے لیے 5-10°C/منٹ
• کنڈینسیشن زون کا درجہ حرارت: مکمل سیلینیم گاڑھا ہونا یقینی بنانے کے لیے 50-80 ° C پر برقرار رکھا جاتا ہے۔

3. ملٹی اسٹیج ڈسٹلیشن ٹیکنالوجی

ملٹی اسٹیج کشید آہستہ آہستہ آکسیجن کے مواد کو کم کر سکتی ہے:

• پہلا مرحلہ: زیادہ تر اتار چڑھاؤ والی نجاست کو دور کرنے کے لیے کھردری کشید
• دوسرا مرحلہ: اہم حصہ جمع کرنے کے لیے درجہ حرارت کا درست کنٹرول
• تیسرا مرحلہ: کم درجہ حرارت، اعلی طہارت کی مصنوعات حاصل کرنے کے لیے سست کشید
  فرکشنل گاڑھاپن کے مراحل کے درمیان مختلف سنکشی درجہ حرارت استعمال کیے جا سکتے ہیں۔

III معاون عمل کے اقدامات

1. انرٹ گیس پروٹیکشن ٹیکنالوجی

اگرچہ ویکیوم کے تحت کام کر رہے ہیں، لیکن اعلیٰ پاکیزگی کی غیر فعال گیس کا مناسب تعارف آکسیجن کے مواد کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے:

• سسٹم کو خالی کرنے کے بعد، ہائی پیوریٹی آرگن (طہارت ≥99.9995%) سے 1000 Pa تک بھریں۔
• متحرک گیس کے بہاؤ کے تحفظ کا استعمال کریں، مسلسل تھوڑی مقدار میں آرگن (10-20 sccm) متعارف کرواتے ہوئے
• بقایا آکسیجن اور نمی کو دور کرنے کے لیے گیس انلیٹس پر اعلیٰ کارکردگی والے گیس پیوریفائر لگائیں۔

2. آکسیجن سکیوینجرز کا اضافہ

خام مال میں مناسب آکسیجن سکیوینجرز کو شامل کرنے سے آکسیجن کے مواد کو مؤثر طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے:

• میگنیشیم دھات: آکسیجن کے لیے مضبوط تعلق، MgO بناتا ہے۔
• ایلومینیم پاؤڈر: بیک وقت آکسیجن اور سلفر کو ہٹا سکتا ہے۔
• نایاب زمینی دھاتیں: جیسے Y، La، وغیرہ، بہترین آکسیجن ہٹانے والے اثرات کے ساتھ
  آکسیجن سکیوینجر کی مقدار عام طور پر خام مال کا 0.1-0.5 wt٪ ہے۔ زیادہ مقدار سیلینیم کی پاکیزگی کو متاثر کر سکتی ہے۔

3. پگھلا ہوا فلٹریشن ٹیکنالوجی

کشید کرنے سے پہلے پگھلے ہوئے سیلینیم کو فلٹر کرنا:

• کوارٹج یا سیرامک ​​فلٹرز کا استعمال کریں جس کے تاکنا سائز 1-5 μm ہوں۔
• 220-250 ° C پر فلٹریشن درجہ حرارت کو کنٹرول کریں۔
• ٹھوس آکسائیڈ ذرات کو ہٹا سکتے ہیں۔
• فلٹرز کو ہائی ویکیوم کے تحت پہلے سے ڈیگاس کیا جانا چاہئے۔

چہارم پوسٹ ٹریٹمنٹ اور اسٹوریج

1. مصنوعات کی جمع اور ہینڈلنگ

• کنڈینسر کلیکٹر کو ایک غیر منقطع ماحول میں آسانی سے مواد کی بازیافت کے لیے الگ کرنے کے قابل ڈھانچے کے طور پر ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔
• جمع شدہ سیلینیم انگوٹس کو آرگن گلوو باکس میں پیک کیا جانا چاہئے۔
• ممکنہ آکسائیڈ تہوں کو ہٹانے کے لیے اگر ضروری ہو تو سطح کی اینچنگ کی جا سکتی ہے۔

2. اسٹوریج کنڈیشن کنٹرول

• سٹوریج کے ماحول کو خشک رکھا جانا چاہیے (اوس نقطہ ≤-60°C)
• اعلیٰ پاکیزگی والی انرٹ گیس سے بھری ہوئی ڈبل لیئر مہربند پیکیجنگ کا استعمال کریں۔
• تجویز کردہ اسٹوریج درجہ حرارت 20 ° C سے کم
• فوٹوکاٹیلیٹک آکسیکرن رد عمل کو روکنے کے لیے روشنی کی نمائش سے گریز کریں۔

V. کوالٹی کنٹرول اور ٹیسٹنگ

1. آن لائن مانیٹرنگ ٹیکنالوجی

• ریئل ٹائم میں آکسیجن کے جزوی دباؤ کی نگرانی کے لیے بقایا گیس تجزیہ کار (RGA) انسٹال کریں۔
• حفاظتی گیسوں میں آکسیجن کے مواد کو کنٹرول کرنے کے لیے آکسیجن سینسر استعمال کریں۔
• Se-O بانڈز کی خصوصیت کے جذب کی چوٹیوں کی نشاندہی کرنے کے لیے انفراریڈ سپیکٹروسکوپی کا استعمال کریں۔

2. تیار شدہ مصنوعات کا تجزیہ

• آکسیجن کے مواد کا تعین کرنے کے لیے غیر فعال گیس فیوژن-انفرارڈ جذب کرنے کا طریقہ استعمال کریں۔
• آکسیجن کی تقسیم کا تجزیہ کرنے کے لیے سیکنڈری آئن ماس اسپیکٹومیٹری (SIMS)
• ایکس رے فوٹو الیکٹران سپیکٹروسکوپی (XPS) سطح کی کیمیائی حالتوں کا پتہ لگانے کے لیے

اوپر بیان کیے گئے جامع اقدامات کے ذریعے، سیلینیم کی ویکیوم ڈسٹلیشن پیوریفیکیشن کے دوران آکسیجن کے مواد کو 1 پی پی ایم سے نیچے کنٹرول کیا جا سکتا ہے، جو اعلیٰ طہارت کے سیلینیم ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کرتا ہے۔ اصل پیداوار میں، عمل کے پیرامیٹرز کو سازوسامان کے حالات اور مصنوعات کی ضروریات کی بنیاد پر بہتر بنایا جانا چاہیے، اور ایک سخت کوالٹی کنٹرول سسٹم قائم کیا جانا چاہیے۔