Zonalı əritmə üsulu

Zonalı əritmə üsulu bərk kristallik maddələrin ərimə üsuludur, o tərkibində olan aşqarların bərk və maye fazada müxtəlif cür həll olmasına əsaslanır. Bu metod istiqamətlənmiş kristallaşma üsulundan fərqli olaraq zonalı əritmə üsulunda nümunənin kiçik bir hissəsi əridilir və bu ərimiş hissə kütlə boyu kiçik sürətlə yerini dəyişir. Bu zaman təmizlənəcək maddədə olan aşqarlar növündən asılı olaraq kütlənin başlanğıc və ya son hissəsinə toplanır. Proses bir neçə dəfə təkrar olunmaqla təmizlənəcək kütlə yüksək təmizlik dərəcəsinə gətirilir. Aşqar tərkibindən asılı olaraq bu üsulun köməyi ilə təmizlik dərəcasi 0,00005–0,000006, bəzən isə daha artıq olan maddələri almaq mümkündür. Aşqar maye fazada yaxşı həll olduğu halda, kristal maye sərhəddində aşqarın yenidən paylanması baş verir, maye fazada aşqarın miqdarı artır və o maye faza ilə birlikdə hərəkət edərək tədricən zonanın yerdəyişmə istiqamətində yığılmağa başlayır. Nəticədə aşqar ilkin nümunənin bir hissəsində toplanır. Aşqar maye fazada pis həll olan halda isə proses nəticəsində aşqar nümunənin əks tərəfində toplanır. Xüsusi hal olaraq bəzən aşqarın maye və bərk fazada eyni cür həll olması halına da rast gəlinir. Belə maddələri zonalı əritmə üsulu ilə təmizləmək mümkün olmur. Zonalı əritmə metodu böyük effektivliyə malikdir. Metod 1952-ci ildə V. C. Pfann tərəfindən təklif olunmuşdur və o vaxtdan bəri böyük populyarlıq qazanmışdır. Hal hazırda bu metod 1500-dən artıq maddənin təmizlənməsində istifadə olunur. Prosesi həyata keçirmək üçün təmizlənəcək maddə odadavamlı materialdan hazırlanmış qayığın içərisinə yerləşdirilir. Ərimə temperaturunun yüksək, prosesin getdiyi temperaturda kimyəvi cəhətdən passiv olması qayığın seçilməsinə qoyulan əsas tələblərdən biridir. Proses aşağıdakı kimi aparılır. Havasız və ya inert atmosferə yerləşdirilmiş nümunənin bir hissəsi əridilir, sonra ərimiş zona külçə boyunca hərəkət etməyə başlayır. Ərimiş zonanın uzunluğu külçənin uzunluğundan asılıdır və bir neçə santimetr təşkil edir. Maddə ya induksiya cərəyanı, ya da müqavimət sobasına istilik verilməsi ilə əridilir. Bir qayda olaraq hərəkət sürəti saatda bir neçə millimetrdən bir neçə santimetrə qədər olur. Hərəkət, ya hərəkətsiz sobadan qayığı dartaraq, ya da qızma zonasının dəyişdirilməsi ilə həyata keçirilir. Bəzən effektivliyi yüksəltmək üçün ya zonanın sayını, ya da zonada keçidlərin sayını artırırlar.