Kimyasal buğu taşınımı

CVT yöntemiyle elde edilen Osmiyum kristali.

Kimyasal buğu taşınımı^[1], (İng. chemical vapour transport (CVT)) uçucu olmayan katıları billurlaştırmak ya da saflaştırmak için kullanılan yöntem. Schäfer tarafından yaygınlaştırılan ^[2] bu tekniğin temel prensibi, taşınım sırasında uçucu olmayan bileşiklerin uçucu türevlerine tersinir dönüşümüdür.^[3] Bu özelliği ile benzer bir metot ancak biriktirme için bileşiğin uçucu öncüllerinin kullanıldığı kimyasal buhar biriktirmeden ayrılır. Ancak, iyodürün etkin madde olarak kullanıldığı Van Arkel-de Boer işlemi ile benzerlik taşır. Titanyum ve vanadyumun saflaştırılması için kullanılan bu yöntemden esinlenilmiş olması muhtemeldir.

Yöntem

Uçucu türevine dönüşen katı muhafazanın diğer bölgesinde etkin maddeden ayrılarak katılaşır.

CVT'de muhafazaya yerleştirilmiş katının ortamdaki etkin madde ile bileşik oluşturarak uçucu türevine dönüşmesi, muhafazada yaratılacak sıcaklık farkı yardımıyla muhafazanın başka bir alanına taşınması ve burada tekrar billurlaşıp uçucu olmayan formuna geri dönmesi esaslanır. Bu işlem sırasında etkin madde tamamen geri kazanılır. Sıcaklık farkının yönü tepkimenin termokimyasına göre belirlenir.

Ekzotermik tepkimelerde billurlaşmanın gerçekleşeceği bölge buharlaşmanın olduğu bölgeye göre daha sıcaktır. Örneğin MoO₂'nin taşınımı ekzotermiktir. Bu nedenle buharlaşma 700^oC'de billurlaşma ise 900^oC'de gerçekleştirilir.

MoO₂(k) + I₂(g) ${\displaystyle {\overrightarrow {\leftarrow }}}$ MoO₂I₂(g) ΔH < 0

Endotermik tepkimelerde billurlaşmanın gerçekleşeceği bölge buharlaşmanın olduğu bölgeden daha soğuktur. Hematitin (Fe₂O₃) taşınımı sırasında demir klorür oluşumu yaklaşık 1000^oC'de, Fe₂O₃ billurlaşması ise 700^oC'de gerçekleşir.

Fe₂O₃(k) + 6 HCl(g) ${\displaystyle {\overrightarrow {\leftarrow }}}$ Fe₂Cl₆(k) + 3 H₂O(g) ΔH > 0

Yanardağların çevresinde hematit kristalleri bulunmasının nedeni ortamdaki hidroklorik asitin hematit ile tepkimeye girmesidir.^[4]

Kaynaklar

1. Erdoğan Tekin. Metalbilim ve Gereçbilim Karşılıklar Sözlüğü. s. 103. 
2. Günther Rienäcker, Josef Goubeau (1973). "Professor Harald Schäfer". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 395 (2-3): 129–133. DOI:10.1002/zaac.19733950202. 
3. Schäfer, H. "Chemical Transport Reactions" Academic Press, New York, 1963.
4. P. Kleinert, D. Schmidt (1966). "Beiträge zum chemischen Transport oxidischer Metallverbindungen. I. Der Transport von α-Fe₂O₃ über dimeres Eisen(III)-chlorid". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie 348 (3-4): 142–150. DOI:10.1002/zaac.19663480305.