为什么我们要提炼“高纯”“超纯”物质?
水和食盐是我们日常所需要的物质。如果有人问你,“水和食盐”是百分之百的水与百分之百的盐吗?
俗话说:“金无足赤”。人们通过反复实践,证明了世界上是没有百分之百纯的金,当然也就没有百分百纯的“水和盐”了。也就是说,没有百分之百纯的任何物质。
为什么呢?就拿“水”来说吧。即使是很清澈透明的水,它依然包含了不少溶解不了的金属离子和非金属离子,像钠,铁,钙,镁,氯等离子。如果我们将水蒸馏一下,让水变成汽,再使汽冷凝成水,这时候的水里的这些离子就大大减少了,这种蒸馏水里面还是包含有不少的杂质离子。现在我们有许多办法去除水中的各种杂质。当水中的杂质离子达到极微量的时候,水就几乎不导电了,我们称之为“去离子水”。即使在这种“高纯水”,也还是有杂质的,不过已经是极少极少的了。
随着科学不断的发展,对于各种化学物质引进了一个“纯度”的概念。所谓的“纯度”就是从化学的监督表示物质纯到什么程度。“高纯水”比“蒸馏水”要纯得多,而蒸馏水”又比普通水纯得多。对于化学物质,我们根据不同的用途和要求,给它们制定了不同的杂质含量控制数,规定了各种纯度的等级。有实验试剂(四级),化学纯(三级,常用缩写“C.P”),分析纯(二级,常用缩写“A.R”),优级纯(一级,常用缩写“G.R”),光谱纯,电子纯,高纯和超纯等。
化学试剂工业就是生产这种“纯”的化学物质的工业。达到“纯度等级”的物质称之为“试剂”。我国的试剂工业发展较快,目前,国内经常使用的各类化学试剂约2万种,我国的试剂规格基本上按纯度划分,主要包括高纯、优级纯、分析纯、化学纯和实验纯5种。试剂的用途很广,从“食品工业,医药工业,冶金工业,电子工业,科学研究,国防工业到人造卫星上天”都少不了化学试剂。在食品工业中,在制造罐头食品时,为了“防腐”,就要加入一点“苯甲酸”。在医药工业中,一切化验和鉴定都是要靠各种化学试剂来完成的,在冶金工业中,为了提取“高纯度稀有金属”,就要使用各种萃取剂和高纯试剂。在“原子能,半导体,电子技术和空间技术”的发展中,各种高纯度试剂更是其关键的材料,如集成电路光刻工艺中使用的“显影剂,清洗剂,去膜剂,稀释剂,腐蚀剂和掺杂材料”都是高纯试剂。
随着现代工业和科学技术的极速发展,对物质“纯度”的要求越来越高。因此,又出现了叫做“超纯”的物质。“超纯物质”的纯净度要求到达“99.9999%以上”,通常来说就是“六个9”以上。
现在,我们已经能制造七个9,八个9 ,乃至九个9的高纯物质。像集成电路所用的半导体体硅,收音机里用的半导体“锗”都是高纯物质。