CS270392B1 - Způsob přípravy vysokoteplotního supravodiče - Google Patents

Abstract

Řešení se týká přípravy chemického prekurzoru vysokoteplotního supravodiče řízenou krystalizaoí srážením za přítomnosti hydrofilního koloidu. Tento způsob přípravy umožňuje nanášet tenké i silné vrstvy supravodiče a vytvářet kompaktní tělesa nebo prášek supravodiče.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy vysokoteplotních supravodičů typu A-B-0u-0 řízenou krystalizací srážením z rostoku, kde A představuje kation v oxidační· stupni 3* s velikostí Iontového poloměru v intervalu 0,080 až 0,120 nm, popř. libovolnou kombinaci takových lontů, a B představuje ion vápenatý, strontnatý nebo bamatý, popř. libovolnou kombinaci těchto iontů.

Vysokoteplotní supravodiče o kritických teplotách vyšších, než Je teplota varu kapalného dusíku, nabízejí širokou škálu aplikací v technická praxi. Pro jejich praktické využití Je nezbytné zvládnout definovaný způsob jejich přípravy, kdy Je potřebné získat supravodivé materiály nejenom a požadovanou kritickou teplotou T_o, ale i s potřebnou kritickou hustotou proudu J_Q.

V publikované literatuře lze najít řadu způsobů přípravy vysokoteplotních supravodičů, které se mohou principiálně rozdělit na přípravu v malém měřítku a přípravu ve velkém měřítku. Protože literatura o přípravě vysokoteplotních supravodičů Je velmi obsáhlá, bude účelné pro snazší orientaci roztřídit způsoby přípravy vysokoteplotních supravodičů podle jejich principu. Takové rozdělení způsobů přípravy vysokoteplotních supravodičů uvádí tabulka I. Pro praktické aplikace Je potřebné zvládnout přípravu různých tvarů vysokoteplotních supravodičů: pásky, dráty, tenké a silné vrstvy a jejich nanášení na různé podložky, kompaktní tělesa a pod. Ačkoliv tímto problémem se zabývá obrovský počet publikovaných prací, zveřejňovaných v řadě odborných časopisů, ve sbornících symposií a kongresů či v patentových přihláškách, ukazuje se velmi obtížné optimalizovat dosud známé způsoby přípravy tak, aby byly připravovány vysokoteplotní supravodiče s vysokou kritickou hustotou proudu. ^χο se obzvláště týká způsobů přípravy vysokoteplotních supravodičů ve velkém měřítku (viz tabulka I).

Tabulka I

Způsoby přípravy vysokoteplotních supravodičů

Metody malého měřítka

Nanášení tenkých vrstev

Naprašování

Napařování

Organokovová vrstva

Prekurzory

Vytváření obrazců účinnými ionty reaktivními elektrony

dvojitým iontovým svazkem nagnetronová reaktivní ve velmi vysokém vakuu tepelné laserové odpařování elektronovým paprskem výbojem epitaxie molekulárním svazkem epitaxie tuhá fáze/pára/kapalina nanášení z par organokovů z vrstvy polymerního prekurzoru fotolitografie leptání iontovým svazkem či laserem obrábění iontovým svazkem implantace iontů iontovou plazmou sítotiskem litografie elektronovým paprskem

CS 270 392 Bl

Monokrystaly z tavením

Metody velkého měřítka

Povlaky

Výroba prášku

Zhutňovánf prážků

nanášení z par chemikálií tepelné rozprašování elektrochemické nanášení reakce v pevné fázi sol - gel chemické prekurzory

lisování za horka izostatické lisování za horka kování slínků rychlé zhutnování dynamické pěchování protlačování, lití z břečky tažení vlákna, plátování

Oílem vynálezu Je nalézt způeob přípravy vyeokoteplotních supravodičů, který by umožnil vytvářet tenké i silné vrstvy, jejich nanášení na různé eubetráty, vytvářet pásky či kompaktní supravodiče, a současně zajistit relativně vysokou kritickou hustotu proudu takového eupravodiče.

Předmětem vynálezu je způeob přípravy chemického prekurzoru vyeokoteplotních aupravodičů řízenou kryotallzaoí srážením s roztoku za přítomnosti ochranného koloidního prostředí. Funkcí ochranného koloidního proetředí je:

1. přispět ke vzniku chemického prekurzoru vysokoteplotního*supravodiče s relativně úzkou distribuční funkcí velikostí částic,

2. zabezpečit oddělení suspenze chemického prekurzoru vysokoteplotního supravodiče od roztoku,

3. zabezpečit vytvoření požadovaného tvaru vysokoteplotního supravodiče: polev tenké či silné vrstvy, vytvarování do požadovaného kompaktního tvaru.

Možnosti a způsob využití předkládaného vynálezu budou podrobně popsány v dalším textu a v příkladech.

Řízená krystalizace srážením umožňuje připravit soubory koloidních částic s těmito vlastnostmi:

1. úzká distribuce velikostí částic,

2. stejný koncentrační profil v objemu každé Částice,

3. stejný stav na povrchu všech částic (morfologie částic, epitaxie).

Příprava souborů monodisperzních částic s uvedenými vlastnostmi má významnou úlohu ve výrobě katalyzátorů, progresivní keramiky, pigmentů, farmak, fotografických emulzí, nosičů magnetického záznamu a pod. Při přípravě progreaivní keramiky získávání monodisperzních částic umožňuje vytvářet keramické materiály s některými výhodnějšími vlastnostmi: vyšší specifická hustota, tvrdost, tažnost atd.

Pro získání souborů částic s úzkou distribuční funkcí velikostí řízenou krystalizací srážením je potřebné vést proces tak, aby byly splněny následující podmínky:

1. oddělení fáze nukleace od fáze růstu,

2. zabránění koagulaci,

3. výběr růstového modelu vedoucího k monodisperznímu souboru částic,

4. potlačení Ostwaldova zrání,

5. způsob přítoku monomeru do systému,

6. homogenní promíchávání.

OS 270 392 Bl

Uvedené požadavky přípravy nonodispořeních částic Ise vyplnit způsobem řízené krystalizace srážením. Tento způsob spočívá v ton, že dvěma či více proudy do krystalizátoru přitékají reaktanty za kontrolovaných podmínek, jako jsou: rychlost a složení reaktantů přitékajících do krystalizátoru, koncentrace srážených iontů v krystalizátoru, teplota, pH, koncentrace a typ rozpouštědel, koncentrace a typ modifikátorů růstu, koncentrace a typ ochranného koloidního prostředí atd.

Důležitý je výběr reaktantů, jejichž reakcí ee ná připravit chenický prekurzor vysokoteplotního supravodiče. Složení kationtů je dáno požadovaným typem vysokoteplotního supravodiče, jehož chemický prekurzor se má připravit. Ba výběr vhodného aniontu se klade podmínka, aby s přitékajícími kationty do krystalizátoru vytvářel málorozpustnou sloučeninu. Za málorozpustnou sloučeninu v daném případě lze považovat sloučeninu, jejíž součin rozpustnosti má hodnotu vyšší než pK_> 6.0. Uvedené podmínce vyhovuje řada aniontů 0 jež mohou být s výhodou použity k danému účelu. Z důležitých aniontů pro uvedenou metodu lze uvést tyto anionty: uhličitan, itavelan a 8-hydroxyohinolin.

Přítok reaktantů do krystalizátoru a reakční podmínky v krystalizátoru jsou voleny tak, aby po určité době byla ukončena nukleace (tj. tvorba stabilně rostoucích nukleí) a aby v další fázi veškerý přítok reaktantů sloužil pouzs k růstu konstantního počtu stabilních nukleí. Tímto způsobem se oddělí fáze nukleace od fáze růstová.

Aby se zabránilo koagulaci částic je potřebné stabilizovat lyofóbní koloidní částice srážením za přítomnosti ochranného koloidního prostředí, jako třeba jsou: lyofilní polymery, povrchově aktivní látky či komplexotvorná činidla, která se adsorbují na povrchu částice. Stabilizační účinnost těchto látek epočívá v odpudivě síle v důsledku Coulombovských odpudivých sil, v o «notickám tlaku a ve stérických zábranách překrývajících se oblastí naadsorbováných vrstev na individuálních částicích.

Jako vhodný ochranný prostředek se může použít některých z těchto hydrofilních koloidů: deriváty kyseliny polyakrylové, želatiny vyrobená z kostí či kůží zvířat nebo ryb, deriváty želatiny, roubované polymery želatiny e jinými polymery, albumin, kazeín, deriváty celulózy, např. hydroxyethylcelulóza, karboxymethylcelulóza, sulfát celulózy, deriváty cukru, deriváty škrobu, různé syntetické hydrofilni vysokomelekulární látky jako polyvinylalkohol a jeho deriváty, poly-N-vinylpyrrolidon, kyselina polymethakrylová a její deriváty, polyakrylamid, polyvinylimidazol, polyvinylpyrazol, pclyvinylmethoxMOlidon, kopolymery obsahující opakující se jednotky výše uvedených polymerů. Použít lze i další hydrofilni koloidy. případě želatiny se mohou použít i produkty vzniklé hydrolýzou či štěpením pomocí enzymů, čímž se získají želatiny s.nízkou střední molekulovou hmotností.

Ostvaldovu zrání rostoucích krystalů ae zabrání tím, že v krystalizátoru ae sníží rozpustnost systému. Rozpustnost lze snížit několika způsoby: během srážení se nastaví v krystalizátoru určitý přebytek sráženého aniontu,'nastaví se vhodná hodnota pH, povrch krystalu se stabilizuje přídavkem vhodných organických látek, sníží se teplota systému a pod.

Koncentraci srážených iontů v krystalizátoru lze sledovat pomocí iontově-selektivních elektrod v kombinaci s referentní elektrodou a regulací přítoku iontů do krystalizátoru udržovat tuto sledovanou koncentraci na potřebné hodnotě. Stejně tak ae aleduje během srážecího děje koncentrace vodíkových iontů pH a nastavuje potřebná hodnota přítokem kyseliny či zásady. Tímto způsobem se velmi efektivně udržuje rozpustnost systému na požadovaná hodnotě.

Snížení rozpustnosti systému nejenom potlačuje Ostwaldovo zrání, ale ve fázi nukleace hodnota rozpustnosti významní ovlivňuje počet vznikajících nukleí, které potom zůstávají v systému, což zásadně ovlivňuje střední velikost krystalů. Z výroby progresivních keramických materiálů je velmi dobře známo, jak střední velikost částic chemického prekurzoru ovlivňuje průběh a výsledek tepelného zpracování chemického prekurzoru na připravovaný keramický materiál. Při přípravě keramických oxidů, např. oxidu hlinitého, oxidu

OS 270 392 B1 zirkoničitého, oxidu yttritého atp., z· ukázalo, že pro tepelné zpracování chemického prekurzoru je vhodná střední velikost částic v oblasti 0,1 ^um až 0,5 /U».

Střední velikost částic a stálost vůči Ostwaldovu zrání velmi účinně ovlivní přídavek takových látek, které se adsorbují na povrch částice, popř. se sráženými ionty vytvářejí málorozpustné sloučeniny. Podmínkou výběru a použití potřebných látek pro daný účel je jejich schopnost vytvářet ee sráženými ionty málorozpustné sloučeniny. Hodnota součinu rozpustnosti těchto sloučenin by měla být vyšší než pK*>7.0, kde součin rozpustnosti pK' · - log K*. Z řady sloučenin vyhovujících této podmínce jsou mnohé z nich známy z analytické chemie, kde se používají pro stanovení uvedených kationtů jako např. 8-hydroxy-chinolin a kupferon.

Jinou možností potlačení ůčinků Ostwaldova zrání během růstu částic je zvyšující se molární přítok reaktsntů do krystalizátoru. Tímto způsobem se jednak urychlí celý srážecí proces, jednak se získá soubor krystalů s úzkou distribuční funkcí velikostí. Rychlost přítoku reaktantů do krystalizátoru nelze zvyšovat libovolně, ale až do tzv. kritické rychlosti přítoku, kdy veškerý přidávaný růstový materiál slouží k růstu již existujících krystalů v krystalizátoru. Podmínkou zvyšujícího se přítoku je tedy nepřekročit určitou hodnotu přesycení, za níž by mohla vzniknout v krystalizátoru nová nuklea, která by pokračovala v růstu. ¹

Velký vliv na rozpustnost systému má jeho teplota. Teplotu srážení lze měnit v širokém rozmezí 1 až 90 °O. Volba srážecí teploty závisí na požadovaných vlastnostech připravovaného chemického prekurzoru vysokoteplotního supravodiče. Pokud je potřebné snižovat střední velikost částic, je nutné snižovat teplotu systému. Pracovní teplotní rozsah závisí na typu ochranného koloidního prostředí, které v daném teplotním intervalu neztrácí své ochranné koloidní účinky. Např. želatina, vyrobená z kostí či kůží zvířat má přechod sol - gel při teplotě 31 až 33 °0, oproti tomu želatina vyrobená z kostí či kůží ryb má teplotu přechodu sol - gel 8 až 10 °O. To je důvodem toho, proč srážení nelze provádět při nižších teplotách, kdy hydrofilní koloid přechází v gel. Další snížení teploty srážení může být docíleno vhodnou kombinací výše uvedených polymerů, popř. snížením koncentrace hydrofilního koloidu. Tato koncentrace nemůže vlak být snižována libovolně, neboť zředěné roztoky hydrofilních koloidů ztrácejí své ochranné koloidní účinky. Během řízené krystalizace srážením by měla být koncentrace hydrofilního koloidu v rozmezí 0,05 až 10 % hmotnostních.

Kromě kationtů, které vytvářejí vlastní strukturu vysokoteplotního supravodiče, lze během celého srážecího děje nebo jen v některých jeho fázích, např. před nukleací či po ukončení srážení, přidávat do krystalizátoru nebo k přitékajícím reaktantů» dopanty, které mohou pozměnit některé vlastnosti vysokoteplotních supravodičů, popř. stabilizovat vysokoteplotní supravodičové fáze. Tak lze do objemu chemického prekurzoru nebo na jeho povrch začlenit některý z uvedených dopantů, i když principiálně výběr dopantů může být mnohem širší: stříbro, zlato, alkalické kovy, hořčík, hliník, galium, indium, germanium, cín, olovo, zinek, kadmium, chrom, mangan, železo, kobalt, nikl, platina, osmium, iridium atp.

Po ukončení srážecího procesu je potřebné oddělit získaný chemický prekurzor od nežádoucích příměsí, jako jsou rozpustné soli, rozpouštědla v systému atp. K oddělení tuhé fáze od kapalné lze použít několika poetupů, např. flokulace, dekantace, filtrace, nudlování s promýváním, diafiltrace s polopropustnými membránami. Provede-li se řízená krystalizace srážením za přítomnosti želatiny, je výhodné po ukončení srážení provést flokulaci změnou pH v případě roubovaných želatin, popř. po ochlazení gel nudlovat a promývat promývacími roztoky při nízké teplotě.

Po promyti flokulátu sa získá koncentrát chemického prekurzoru, který je obalen hydrofilním koloidem. Tento koncentrát se může znovu redispergovat v dalším podílu hydrofilního koloidu a získanou suspenzi lze nanášet na různé podložky jako třeba: MgO, SrTiOj, ZrO₂, křemík, stříbro atd. Obdobně lze zpracovat promyté nudle, které po rozpuš

270 392 Bl tění se nanesou na podložky. Takto připravený chemický prekurzor ee může nanášet v tenkých í silných vrstvách, mohou se připravovat i pásky, popř, i kompaktní tělesa: válce, tablety atp. Tyto Široké možnosti jsou dány vlastnostmi hydrofilního koloidu, jehož adheze k podložkám umožňuje tenkovrstvý či ailnovrstvý polev, popř. odstranění hydrofilního koloidu tepelným zpracováním umožňuje získat prásek za současného vytvarování do požadovaného tvaru.

Jelikož samotný hydrofilní koloid zpravidla neudrží požadovaný tvar, sílu vrstvy a pod., je vhodné plitou vrstvu vytvrdit. Výběr tvrdidla závisí na použitém typu ochranného koloidu. Tak např. pro želatinu mohou být použity následující tvrdidla, popř. jejich libovolné kombinace: form aldehyd, glyoxal, glutardialdehyd, divinylketon, divinylsulfon, 4,6-dichlor-s-triazin, 2,3-dihydroxydioxan, bis- 2,3-spoxypropyl -ethylenglykolether, di acetyl, 1,2-cyklopentandion, Ν,Ν-dipropylkarbodiimid, kyselina mukochlórová a její halogen- čl aldehyd- deriváty atd. Protože působení některých tvrdidel probíhá pomalu, mohou se pro urychlení tvrzení přidávat pomocné látky zvané urychlovače tvrzení. Pro případ tvrzení želatiny formaldehydem se jeho účinek urychlí přídavkem resorcínu.

Po polevu vrstvy či po vytvarování kompaktního tvaru se provede sušení, jehož cílem je odstranit těkavé látky. BalSím zvyšováním teploty dochází k rozkladu ochranného koloidu v intervalu 100 až 500 °0. Jelikož v materiálu zůstává část uhlíku, ktsrý by mohl vytvářet nežádoucí karbidy kovů, je vhodné zahřívat materiál v proudu kyslíku v intervalu teplot 400 až 500 °C. Tím se odstření uhlík ze systému vs formě oxidů. Další tepelné zpracování chemického prekurzoru probíhá podle věeobecně známého postupu. V teplotním intervalu 800 až 950 °C se provede kalcinace, kdy se začíná vytvářet supravodivá fáze. Po rozkladu chemického prekurzoru se může na silné či tenké vretvy působit tlakem, obdobný děj se může použít i na kompaktní tělesa. Po ochlazení na 300 až 550 °C se provádí ohřev v proudu kyslíku, čímž se přednostně vytváří v materiálu supravodivá fáze a vyšší teplotou přechodu.

Možnosti využití předkládaného vynálezu pro přípravu vysokoteplotních supravodičů budou dokumentovány na následujících příkladech.

Příklad 1

Šizenou krystalizací srážením byl připraven vysokoteplotní supravodič YBa₂CUjO^_g tímto způsobem:

počáteční podmínky v krystalizátoru 700 ml deionizované vody, 300 ml 10% inertní želatiny, pH * 3,0 nastaveno kyselinou šťavelovou, t 35 °C.

Do krystalizátoru byly přidávány způsobem řízené krystalizace srážením roztoky: 1 000 ml 1,0 M roztoku kationtů Y-$⁺, Ba^* a Ou^* v moláxním poměru 1 : 2 : 3 a 1 000 ml 1,2 M roztoku kyseliny šťavelové v ethanolu, a to tím způsobem, že objemová rychlost přítoku reaktantů do krystalizátoru byla lineárně zvyšována tak, že rychlost přítoku na konci byla 20krát vyšší než na počátku a osiková doba přítoku byla 30 minut.

Během přítoku reaktantů byla udržována konstantní hodnota pH * 3,0 regulovaným přítokem amoniaku do kryatalizátoru a koncentrace Sťavelanových iontů na hodnotě pCgO^* = 2.0 regulací přítoku 1,2 M roztoku kyseliny šťavelové.

Po ukončení erážení byla suspenze flokulována přídavkem acetonu. Po ochlazení na 10 °0 byl flokulát třikrát promyt promývací vodou o pH · 3,0 (hodnota pH byla nastavena kyselinou sťavelovou). Promytý flokulát byl uložen v lednici a sloužil k odebírání podílů.

a) příprava tablet:

bylo odebráno takové množství flokulátu, ze kterého bylo možno připravit 5 g Flokulát byl sušen 12 hodin při 100 °C, aby byla odpařena kapalina zadržená želatinou. Potom byla provedena kalcinace při 250 °0 po dobu 24 hodin. V dalším stupni při 400 °C byl prášek zahříván po dobu 24 hodin v proudu kyslíku, aby byl odstraněn uhlík. Potom byla zvýšena teplota na 930 °C po dobu 10 hodin. Po ochlazení byly vylisovány table

OS 270 392 Bl ty, znovu kalcinovány při 930 °C a žíhány v proudu kyslíku při 450 °C. Standardní Metodou byla proměřena závislost B - T_Q a naměřena hodnota T_e - 92 K.

b) příprava silná vrstvy:

flokulát byl redispergován a po přídavku foxmaldehydu byl polit na podložky MgO, SrTiOj, ZrO₂(9mol% Y₂°3^ ^T množství, aby tlouěika vrstvy byla 100 ^um (počítáno * na vysokoteplotní supravodič) . Po vytvrzení byly vrstvy sušeny v proudu vzduchu o teplo- tě 35 °C. Potom bylo provedeno tepelně zpracování chemického prekurzoru jako v předchozím případě s tím rozdílem, že nebyly lisovány tablety, ale v některých případech byl proveden ohřev za tlaku. Byly naměřeny tyto hodnoty kritických teplot:

podložka T_c (K)

MgO76

SrTiO₃85

ZrO₂82.

c) příprava kompaktního tělesa: flokulát byl redispergován a po přídavku foxmaldehydu byl odlit váleček o rozměrech: délka 100 mm a průměr 10 mm. Teplotní zpracování bylo provedeno jako při přípravě tablety. Byla naměřena hodnota T_c - 85 K. Příklad 2

Řízená krystalizace srážením chemického prekurzoru TBs^Cu^O^^ Jbyla provedena obdobným způsobem jako v prvním případě a tím rozdílem, že v krystalizátoru byly nastaveny tyto podmínky:

000 ml 3%ního roztoku želatiny vyrobené z rybích kostí, pH 3,0 (nastaveno kyselinou šlavelovou, t 15 °C, 1 mmol 8-hydroxychinolinu v 10 ml ethanolu.

Po ukončení srážení byla nastavena koncentrace želatiny na 4 í hmot, potom byla suspenze ochlazena na 1 °C. Získaný gel byl nudlován a promýván promývací vodou (pB = 3,0 nastaveno kyselinou šlavelovou). Promyté nudle byly uchovány v lednici.

Nudle byly znovu rediepergovány zahřátím na 15 °O a po přídavku foxmaldehydu byly polávány na podložky v takovém množství, aby byly získány vrstvy o tloušíce supravodivého materiálu 1 ^um. Po tepelném zpracování byly naměřeny tyto hodnoty:

podložka T„ (K)

V MgO 88

SrTlOj 90.

Příklad 3

Řízená krystalizace srážením chemického prekurzoru TBa^u^O?^ byla provedena obdobným způsobem jako v prvém případě s tím rozdílem, že jako hydrofilního koloidu bylo použito 3%ního roztoku polyvinylalkoholu a po ukončení srážení byl přidán 1 mmol 8-hydroxychinolinu v 10 ml ethanolu.

Po flokulaci byl sediment promyt a znovu redispergován v dalším podílu polyvinylalkoholu. Potom byla suspenze extrudována jako vlákno do srážecího prostředí vodných roztoků NaOH a Na^SO^ při 60 °O a vlákno bylo navíjeno na otáčející se buben rychlostí 1 m/s. Poto· bylo vlákno neutralizováno, pxomyto a aušeno. Po tepelném zpracování byla naaěřena hodnota kritické teploty T_o 85 K. Příklad 4

Řízená krystalizace srážením chemického prekursoru vysokoteplotního supravodiče BigCagSXgCu^C^ byla provedena obdobně jako v příkladu prvním s tím rozdílem, že 1,0 M roztok kationtů byl složen z kationtů Bp⁺ - 0a²⁺ - Sr²⁺ - 0u²⁺ v molekulárním poměru 1:1:1:2.

CS 270 392 B1

Tepelné zpracování bylo modifikováno pro tento typ vysokoteplotního supravodiče, tj. teplota kalcinace 850 až 870 °C. U vzorků byla nalezena kritická teplota T~80 K. c

Příklad 5

Řízená krystalizace srážením chemického prekurzoru vysokoteplotního supravodiče Bi,0a_oSr_o0u,0„ byla provedena obdobně jako v příkladu prvním s tím rozdílem, že 1,0 U

C C J Λ ρψ Αψ ηψ * roztok kationtů byl složen z kationtů Bi^J - Pb - Ca - Sr - Cu v molárním poměru 0,7 : 0,3 : 1,0 : 1,0 : 1,8.

Po tepelném zpracování byla naměřena kritická teplota T_c » 103 K.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy vysokoteplotního supravodiče typu A - B - Cu - O, kde A je kation v oxidačním stupni 3+ s velikostí iontového poloměru v intervalu 0,080 až 0,120 nm, popř. libovolnou kombinaci takových iontů, a B je ion vápenatý, strontnatý nebo bamatý, popř. libovolnou kombinaci těchto iontů, vyznačující se tím, že chemický prekurzor vysokoteplotního supravodiče se připraví řízenou krystalizaci srážením s takovým aniontem, 04.

   který vytváří s kationty A, B a Cu málorozpustné sloučeniny o hodnotě součinu rozpustnosti pK. >6,0, přičemž řízené srážení se provádí za přítomnosti hydrofilního koloIdu o koncentraci 0,05 až 10 % hmotnostních, přičemž jako hydrofilní koloid mohou vystupovat například deriváty kyseliny pólyakrylové, želatiny vyrobené z kostí či kůží zvířat nebo ryb, deriváty želatiny, roubované polymery želatiny s jinými polymery, albumin, kazeín, deriváty celulózy, deriváty oukrů, deriváty škrobů, syntetické hydrofilní vyaokomolekulární látky jako polyvinylalkohol a jeho deriváty, poly-N-vinylpyrolidon, kyselina methakrylová a její deriváty, polyakrylamid, polyvinylimidazol, polyvinylpyrazol, polyvinylmethoxazolidon, popř. kopolymery obsahující opakující se jednotky výše uvedených polymerů, a v jednotlivých fázích srážecího procesu nebo během celého srážecího děje může být výhodně přítomna sloučenina, která vytváří s kationty A, B a Cu²⁺ málorozpustné sloučeniny o hodnotě součinu rozpustnosti ρίζ>7,0, v množství až do 0,1 mol/mol kationtů A, B a Cu²⁺, přičemž řízené srážení se provádí v rozsahu teplot 1 až 90 °C, pH « 0,5 až 12,0, za koncentrace sráženého aniontu v krystalizátoru - log o = 0,5 až (pK_g - 2).