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Physik » Festkörperphysik » Chemisches Potential und Zonenschmelzverfahren
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Universität/Hochschule Chemisches Potential und Zonenschmelzverfahren
iwanttolearnmathe
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2019-07-18


Hallöchen

Ich habe mal eine Frage zum chemischen Potential, da ich nicht genau weiß was dies überhaupt ist, könnte mir das wer erklären?

Im Bezug zum Zonenschmelzverfahren, was genau passiert da das sich die "Verunreinigungen" dann wegbewegen und wohin bewegen sie sich?
Also soweit ich gesucht habe, bei dem Verfahren kann man entweder einen Polykristalliten und Einkristalliten benutzen oder NUR EINEN Polykristalliten, was davon ist jetzt richtig bzw. wie funktioniert das dann mit nur einem Polykristalliten? Das Verfahren mit nur einem hab ich nicht genau verstanden was da eigentlich passiert.


In dem Zusammenhang auch, was bedeutet "Schmelze" oder was ist ein Schmelztiegel?

Beste Grüße Jan



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jacha2
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2019-07-20


Salut,

das chemische Potential - ein Begriff der Thermodynamik - ...
2019-07-18 23:59 - iwanttolearnmathe im Themenstart schreibt: ...eine Frage zum chemischen Potential, da ich nicht genau weiß was dies überhaupt ist, könnte mir das wer erklären?
...ist eine substanzspezifische extensive Systemvariable, die sich Atom für Atom aufbaut, wenn selbige dem System beitreten (und ab-~, wenn eines austritt; in diesem Zshg. wird sie auch Austrittsarbeit genannt). Man assoziiert sie eng mit der Reaktionsenthalpie als einer der Prozeßvariablen (hier wohl eines Phasenüberganges).
2019-07-18 23:59 - iwanttolearnmathe im Themenstart schreibt: ...
Zonenschmelzverfahren, was genau passiert da das sich die "Verunreinigungen" dann wegbewegen und wohin bewegen sie sich?
Es geht anscheinend um Kristallzucht. Verunreinigungen sind Fremdatome  oder -Moleküle oder -Ionen. Ihre Beweglichkeit unterscheidet sie von den Majoritätsatomen, indem sie sich "lieber" in der Schmelze (s.u.) aufhalten (weil sie nicht so gut ins für sie fremde Kristallgittter passen), so daß sie sich darin anreichern.Liegt ein Kristall in einem Temperaturgradienten, der seinen Schmelzpunkt überdeckt, so kann sich eine geschmolzene Zone bilden, die wegen ihrer Oberflächenspannung nicht wegfließt. Bewegt man den Kristall langsam genug hindurch, so wandert die geschmolzene Zone durch den Kristall.
2019-07-18 23:59 - iwanttolearnmathe im Themenstart schreibt:
bei dem Verfahren kann man entweder einen Polykristalliten und Einkristalliten benutzen oder NUR EINEN Polykristalliten, was davon ist jetzt richtig bzw. wie funktioniert das dann mit nur einem Polykristalliten? Das Verfahren mit nur einem hab ich nicht genau verstanden was da eigentlich passiert.
In diesem Zusammenhang wird oft die Czrochalski-Methode erwähnt, das Ziehkristall-Verfahren.
2019-07-18 23:59 - iwanttolearnmathe im Themenstart schreibt:
In dem Zusammenhang auch, was bedeutet "Schmelze" oder was ist ein Schmelztiegel?
Schmelze ist im Kristallographen- oder Chemikerdeutsch die Bezeichnung der Flüssigphase einer Substanz, nicht zu verwechseln mit Schmelz (Glasur oder Enamel bzw. auch Timbre).  biggrin
Adieu

Nachtrag: Ein Schmelztiegel ist eine Retorte, deren chemische und Temperaturbeständigkeit den Phasenübergang fest-flüssig der jeweiligen Sustanz erlaubt. Eine Retorte ist ein Reaktionsgefäß.  



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iwanttolearnmathe
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2019-07-20


Hello, danke schon mal razz

Oha okay also ist doch ne abstrakte Größe mehr oder weniger, so ein mist.


2019-07-20 01:53 - jacha2 in Beitrag No. 1 schreibt: ...ist eine substanzspezifische extensive Systemvariable, die sich Atom für Atom aufbaut, wenn selbige dem System beitreten (und ab-~, wenn eines austritt

Also du meinst hier wenn sich die Teilchenzahl verändert ist sie positiv bei Teilchenzufuhr und negative bei abnahme richtig?


2019-07-20 01:53 - jacha2 in Beitrag No. 1 schreibt: Man assoziiert sie eng mit der Reaktionsenthalpie als einer der Prozeßvariablen (hier wohl eines Phasenüberganges).

Okay das versteh ich nicht ganz, diese "Reaktionsenthalpie", was genau ist das, ist das eine Größe die sagt wie gut die Atome miteinander reagieren? Was hat das damit zu tun ob sich die Teilchenzahl ändert?




2019-07-20 01:53 - jacha2 in Beitrag No. 1 schreibt: Es geht anscheinend um Kristallzucht. Verunreinigungen sind Fremdatome  oder -Moleküle oder -Ionen. Ihre Beweglichkeit unterscheidet sie von den Majoritätsatomen, indem sie sich "lieber" in der Schmelze (s.u.) aufhalten (weil sie nicht so gut ins für sie fremde Kristallgittter passen), so daß sie sich darin anreichern.
Liegt ein Kristall in einem Temperaturgradienten, der seinen Schmelzpunkt überdeckt, so kann sich eine geschmolzene Zone bilden, die wegen ihrer Oberflächenspannung nicht wegfließt. Bewegt man den Kristall langsam genug hindurch, so wandert die geschmolzene Zone durch den Kristall.

Ja genau es geht um das Verfahren wobei ich nicht ganz verstehe warum es hier um die Teilchenzahlab und zunahme geht, hier bleiben doch alle erhalten im gleichen System, halt nur anders angeordnet, warum spricht man dann von einer anderen der Telchenzahl?

Und diese geschmolzene Zone würde dann alle Fremdatome und Verunreinigungen enthalten? Also würde sie wenn sie wandert immer alle Fremdatome mitnehmen und am Ende hat man alle in einer Zone?


Was ich mich noch frage warum denn diese Verunreinigungen nicht mehr ins neue Gitter wollen, als dieses Material entstanden ist war es ja auch in diesem drin, wieso jetzt nicht mehr?


Beste Grüße




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DerEinfaeltige
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, eingetragen 2019-07-20


2019-07-20 15:47 - iwanttolearnmathe in Beitrag No. 2 schreibt:

Was ich mich noch frage warum denn diese Verunreinigungen nicht mehr ins neue Gitter wollen, als dieses Material entstanden ist war es ja auch in diesem drin, wieso jetzt nicht mehr?



Weil die Bedingungen bei der Herstellung der Rohmaterialen wesentlich anders waren als beim Zonenschmelzen oder bei der langsamen Kristallzucht.

Vergleiche "Abschrecken" mit "vorsichtig Abkühlen lassen".
Daneben spielt natürlich auch die chemische Umgebung (Gleichgewicht) eine Rolle.


-----------------
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- Bill Watterson -



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jacha2
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, eingetragen 2019-07-20


Salut,

um ein paar der weiteren aufgeworfenen Fragen herauszugreifen

2019-07-20 15:47 - iwanttolearnmathe in Beitrag No. 2 schreibt: ...Also du meinst hier wenn sich die Teilchenzahl verändert ist sie positiv bei Teilchenzufuhr und negative bei abnahme richtig?
Ja.
2019-07-20 15:47 - iwanttolearnmathe in Beitrag No. 2 schreibt: ...
Okay das versteh ich nicht ganz, diese "Reaktionsenthalpie", was genau ist das, ist das eine Größe die sagt wie gut die Atome miteinander reagieren? Was hat das damit zu tun ob sich die Teilchenzahl ändert?...
Das Konzept der Thermodynamik erlaubt die Definition von Systemen in der einer Fragestellung angepaßten Weise. Beim Zonenschmelzen liegt ein 3-phasiges (2 feste, eine flüssige) System vor, in dem die Teilchensumme aller Phasen eine Erhaltungsgröße ist. Der Übertritt eines Teilchens besteht nicht nur in dessen Versatz aus einer in die andere Phase, sondern auch in der Freisetzung oder Aufnahme der Kristallisations- bzw. Schmelzwärme.
Ähnlich geht man bei chemischen Reaktionen vor, in denen die Reaktionsenthalpie die Veränderungen in der elektronischen Hülle der Reaktanden mißt.
2019-07-20 15:47 - iwanttolearnmathe in Beitrag No. 2 schreibt:
...Ja genau es geht um das Verfahren wobei ich nicht ganz verstehe warum es hier um die Teilchenzahlab und zunahme geht, hier bleiben doch alle erhalten im gleichen System, halt nur anders angeordnet, warum spricht man dann von einer anderen der Telchenzahl?
Weil die der einen Seite in die Schmelze eintretende Struktur eine andere chemische Zusammensetzung hat als die auf der anderen Seite austretende. Und die Schmelze selbst hat wieder eine andere.
2019-07-20 15:47 - iwanttolearnmathe in Beitrag No. 2 schreibt: ...Und diese geschmolzene Zone würde dann alle Fremdatome und Verunreinigungen enthalten? Also würde sie wenn sie wandert immer alle Fremdatome mitnehmen und am Ende hat man alle in einer Zone?

Was ich mich noch frage warum denn diese Verunreinigungen nicht mehr ins neue Gitter wollen, als dieses Material entstanden ist war es ja auch in diesem drin, wieso jetzt nicht mehr?
Dieses Material ist nach gegenwärtiger Auffassung während einer Supernovaexplosion im Verbund einer ganzen Reihe anderer chemischer Elemente entstanden und kondensierte zusammen mit ihnen in der protosolaren Wolke, aus der sich im Verlauf weniger Jahrmilliarden unter anderem eine annähernd kugelförmige Masse konsolidierte, deren oberflächennahen Schichten sie entnommen und weiterverarbeitet wurde unter ständiger Erhöhung der Konzentration der Atomsorten von Interesse.  cool
Adieu



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