الصهر النطاقي ( Zone melting )

الصَّهْر النِّطَاقي طريقة تستخدم لإزالة الشوائب من المواد الصلبة التي تستخدم في الصناعة والبحث العلمي. ويُعدُّ فلز الـجرمانيوم المادة الأولى التي تمَّت تنقيتها على نطاق تجاري باستخدام طريقة الصهر النطاقي .

ويمكن تنقية عنصر الجرمانيوم حتى نحصل على فلز تحتوي كل عشرة بلايين ذرة منه على ذرة واحدة من الشوائب. وإذا افترضنا أن حافلة من حافلات نقل البضاعة بالسكك الحديدية محملة بشحنة من السكر الذي يتمتع بهذه الدرجة من النقاء، فإن هذه الشحنة ستحتوي على ذرة واحدة من الشوائب. ويستخدم الجرمانيوم، والمواد الأخرى التي تتّسم بهذه الدرجة العالية من النقاء، في صناعة أشباه الموصِّلات الإلكترونية مثل الترانزستور والدوائر الكهربائية المتكاملة.

ويتركّب الجهاز المستخدَم في عملية الصَّهر النِّطاقي من صف من السخانات الحلقية الشكل التي تتحرك ببطء من خلال أنبوب يحتوي على المادة الصلبة التي يُراد تنقيتها. ويقوم كل سخان بصهر نطاق ضيق من المادة مشكِّلاً نطاق صهر يتحرك بمصاحبة السخّان. وبعد أن يمرّ كل سخّان يبرد السائل ويتجمد. وتبقى الشوائب في نطاق الصهر، ويتم سحبها إلى أحد أطراف الأنبوب. وتنصهر المادة الصلبة مرة ثانية عند مرور السخّان التالي، وتصبح أكثر نقاء بعد كل مرة يحدث فيها الانصهار والتجمد.

وقد وجد العلماء أن الكثير من المواد يتمتع بخصائص غير متوقعة حال وجودها في درجة نقاء عالية. فالشوائب الموجودة بهذه المواد تؤثر على خصائصها تأثيراً شديداً .