Das Streben nach dem Ultimativen – Eine Sunresin-Perspektive auf Reinheit
In der Natur kommen Stoffe als Gemische vor. Dies gilt auch für unsere wichtigsten, einfachsten und unverzichtbaren Stoffe: Sonnenlicht, Luft und Wasser. Das Sonnenlicht spaltet sich in sieben Farben auf: Violett, Indigo, Blau, Grün, Gelb, Orange und Rot. Luft besteht hauptsächlich aus Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Kohlendioxid und einigen anderen Substanzen. Auch das Wasser, das wir trinken, enthält zahlreiche Ionen wie Calcium-, Magnesium-, Natrium-, Kalium-, Carbonat-, Hydrogencarbonat-, Sulfat- und Chloridionen.
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In industriellen Anwendungen benötigen und nutzen wir jedoch nur eine bestimmte Eigenschaft eines bestimmten Stoffes, was die Trennung der einzelnen Komponenten aus Gemischen erforderlich macht. Um die Nutzung der jeweiligen Komponente zu maximieren, gilt die einfache Regel: „Je reiner, desto besser.“ “. Daher ist die Entwicklung der Industriezivilisation eng mit dem Fortschritt der Trennung der einzelnen Komponenten verbunden. Trenn- und Reinigungstechnologien Sterben
Die Welle neuer technologischer Revolutionen, die in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ihren Anfang nahm, veränderte das menschliche Leben auf beispiellose Weise. Zu den auffälligsten zählen die Informationstechnologie und die moderne Elektronik. Biotechnologie , Deren rasante Entwicklung zu deutlich höheren Anforderungen an die Trenntechnologien Sterben
Ich bin Halbleiterindustrie Es gibt das sogenannte Mooresche Gesetz, demzufolge sich die Anzahl der Transistoren in einem dichten integrierten Schaltkreis (IC) etwa alle zwei Jahre verdoppelt und sich damit auch die Prozessorleistung verdoppelt. Anders ausgedrückt: Für dieselbe Funktion wird nur die Hälfte der benötigten Fläche benötigt. Dank der kontinuierlichen Verbesserung der Lithografie-Präzision konnte die Bauteil- und Schaltungsdichte auf Siliziumchips erheblich gesteigert werden. Mit der höheren Dichte steigen die Anforderungen an die Materialeigenschaften als Träger der integrierten Schaltkreise bzw. der Chipfläche. Diese Verbesserung der Materialeigenschaften wird durch eine höhere Reinheit erreicht. Bei den zig Milliarden Transistoren auf einem Chip von der Größe eines Fingernagels können selbst kleinste Reinheitsfehler zu ungleichmäßiger Wärmeableitung, Leitfähigkeit oder Kurzschlüssen führen – mit katastrophalen Folgen für den Chip.
Für elektronisches Polysilizium muss eine Reinheit von 99,999999999 % erreicht werden. Höhere Reinheit bedeutet komplexere Produktions- und Raffinationsprozesse. Die Reinheitsklasse 11N entspricht dem Gesamtanteil an Verunreinigungen, der dem Gewicht einer 1-Euro-Münze in 5.000 Tonnen elektronischem Polysilizium entspricht.
Im Chipherstellungsprozess ist ein ständiges Spülen mit Wasser erforderlich. Das verwendete Wasser ist nicht rein, sondern „ Ultrareines Wasser ", mit einem spezifischen Widerstand nahe dem Grenzwert von 18,3 MΩ*cm (25 °C). Abgesehen von Wassermolekülen sind nahezu keine Verunreinigungen, Bakterien, Viren, chlorierte Dioxine oder andere organische Substanzen zulässig. Selbstverständlich sind auch die vom menschlichen Körper benötigten Mineralstoffe unzulässig. Der Verunreinigungsgehalt von Reinstwasser wird kontrolliert bei ppb (Teile pro Milliarde)-Niveau. Bei der Chipherstellung können Verunreinigungen im Wasser die Chips während des Waschprozesses kontaminieren, daher ist die Kontrolle der Verunreinigungen im Wasser äußerst streng.
In den letzten 30 Jahren Biotechnologie , Die Gentechnik hat eine rasante Entwicklung durchlaufen und gleichzeitig einen dringenden Bedarf an Optimierung ihrer nachgelagerten Prozesse, dh der Trenn- und Reinigungstechnologie von Biotechnologieprodukten, aufgezeigt.
Im Gegensatz zur herkömmlichen chemischen Trenn- und Reinigungsmethode weist die Trennung und Reinigung von Biotechnologieprodukten folgende Merkmale auf:
(1) Das Trennobjekt besitzt eine spezifische biologische Aktivität, und der Trenn- und Reinigungsprozess kann aufgrund einer ungeeigneten Prozessgestaltung inaktiviert werden.
(2) Das Trennobjekt befindet sich oft in einer verdünnten Lösung, die viele Verunreinigungen mit sehr ähnlichen Eigenschaften enthält, was die Schwierigkeit noch erhöht.
(3) Aus hygienischer und sicherheitstechnischer Sicht unterliegen gentechnisch hergestellte Produkte für Behandlungszwecke extrem hohen Anforderungen an Reinheit und Identität, hohen Anforderungen an die Entfernung schädlicher Verunreinigungen sowie strengeren Anforderungen an Trennanlagen und Trennmedien.
Darüber hinaus wird die Entwicklung von Spitzentechnologien in Materialwissenschaft , Umweltwissenschaften , Ressourcen und neu Energie Es wurden auch immer höhere Reinheitsanforderungen gestellt. Beispielsweise gelten für Siliciumtetrachlorid, das zur Herstellung von optischen Fasern benötigt wird, hohe Reinheitsanforderungen; Der Gehalt an wasserstoffhaltigen Verbindungen muss unter 4 liegen ×10⁻⁵ liegen. -6 und der Gehalt an Metallionen muss weniger als 2 ×10 m. -9 Sterben
In der Wirtschaftswissenschaft gibt es ein wichtiges Konzept: den Grenzerlös, was so viel wie „zuletzt hinzugefügt.“ “bedeutet. Die Grenzkosten sind die zusätzlichen Kosten für die Produktion eines weiteren Produkts. Der Grenzerlös ist der zusätzliche Erlös, der durch die Produktion eines weiteren Produkts erzielt wird. Aufgrund des Gesetzes des abnehmenden Grenztrags sinkt der Erlös pro Produkt, sobald die Produktionsmenge ein bestimmtes Niveau erreicht hat und weiter steigt. Gleichzeitig steigen auch die Grenzkosten: Wird ein weiteres Produkt produziert, steigen die Kosten pro Produkt. Unter den Bedingungen eines vollkommenen Wettbewerbsmarktes ist die Produktionsmenge optimal, wenn Grenzkosten und Grenzerlös gleich sind. Bei dieser Produktionsmenge ist der Nutzen maximal und gleichzeitig die Kosten minimal.
Darauf aufbauend haben wir das Konzept der „marginalen Reinheit“ aufgebaut “entwickelt. Demnach erhöht bereits eine geringfügige Erhöhung der Materialreinheit den Wert erheblich und verändert sogar die physikalischen Eigenschaften des Materials, wodurch dessen Marktwert bestimmt wurde. Anders ausgedrückt: Die Zahl 9 in der Reinheit von 99,9999…% und die Größe N im Verunreinigungsgehalt a ×10 -N Seinen Wert bestimmen. Hochreines Gallium ist beispielsweise metallisches Gallium mit einer Reinheit von über 99,999 % und einem Gesamtgehalt an Verunreinigungen von unter 10 %. - &123
124&. Je nach Reinheit wird es in 5N (Reinheit 99,999 %), 6N, 7N und 8N unterteilt. Hochreines Gallium ist ein wichtiger Rohstoff für die Halbleiterproduktion. Von den vier Reinheitsgraden finden 6N und 7N die meisten Anwendungen. Hochreines 6N-Gallium wird hauptsächlich in LED-Beleuchtung und Photovoltaikzellen eingesetzt, während hochreines 7N-Gallium hauptsächlich in integrierten Schaltungen und der Mikroelektronik Verwendung findet. Die Anwendungsgebiete von 6N und 7N sind völlig anders.
Die Trennung spielt in vielen Anwendungsbereichen eine entscheidende Rolle für die Produktionskosten und die Produktqualität. Statistiken zufolge fällt bei einem typischen Chemieunternehmen in der Regel ein Drittel der Gesamtinvestition auf den Trennprozess. Bei der Herstellung einiger gentechnisch veränderter Produkte machen die Kosten für Trennung und Reinigung sogar bis zu 90 % der gesamten Produktionskosten aus. ( entsprechend Zhu Jiawen und Wu Yanyang, „Separation Engineering “).
Es gibt verschiedene Methoden und Technologien zur Trennung und Reinigung und die Adsorptionstechnologie Das Sonnenharz ist eines davon. Moderne Industrie, Informationstechnologie, Lebenswissenschaften Die Bereiche Umweltschutz und neue Energiewissenschaften stellen immer höhere Anforderungen an die Reinheit und ein breites Anwendungsspektrum, wodurch die Sunresin-Technologie weltweit zu einem Vorreiter bei der Innovation von Trenntechnologien wird.
Sunresin – der Motor der Innovation.
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