Em busca do máximo - Uma perspectiva da Sunresin sobre a pureza

Na natureza, as substâncias aparecem na forma de misturas. Esta regra se aplica à nossa luz solar mais comum, simples e indispensável, ar e água. A luz solar se divide em sete cores, a saber, violeta, índigo, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho. O ar é composto principalmente de nitrogênio, oxigênio, argônio, dióxido de carbono e algumas outras substâncias. A água que consumimos em nossa vida também dissolve muitos íons, como cálcio, magnésio, sódio, potássio, carbonato, bicarbonato, sulfato e íons de cloreto.

 

 

 

No entanto, em aplicações industriais, precisamos e usamos apenas uma propriedade específica de uma substância específica, o que leva à necessidade de separar os componentes específicos das misturas. Para maximizar o uso do componente específico, a regra é simples, que "basicamente é ´quanto mais puro, melhor´". Portanto, a história do desenvolvimento da civilização industrial é acompanhada pelo progresso de  tecnologias de separação e purificação .

 

 

A onda de novas revoluções tecnológicas desencadeadas na segunda metade do século XX está mudando a vida humana de maneiras sem precedentes. Entre elas, as mais notáveis ​​são a tecnologia da informação e a modernidade  biotecnologia , cujo rápido desenvolvimento levou a requisitos muito mais elevados para o  tecnologias de separação .

 

 

No  indústria de semicondutores , existe a chamada "Lei de Moore", segundo a qual o número de transistores em um circuito integrado denso (CI) dobra a cada dois anos, e o desempenho do processador também será dobrado. Em outras palavras, para que a mesma função seja realizada, o espaço é reduzido pela metade. Devido à melhoria contínua da precisão da "litografia", a densidade do componente e a densidade do circuito no chip de silício foram bastante melhoradas. Com o aumento da densidade, requisitos mais rigorosos foram colocados no desempenho do material como portador de circuitos integrados ou espaço do chip. Essa melhoria das propriedades do material é por meio da melhoria da pureza. Para as dezenas de bilhões de transistores em um chip do tamanho de uma unha, qualquer pequeno defeito de pureza pode levar à dissipação irregular de calor, condutividade ou curtos-circuitos que significam desastres para o chip.

 

 

A pureza do polissilício de grau eletrônico precisa atingir 99,999999999%. Maior pureza significa processos de produção e refino mais complicados. A pureza de 11N é equivalente à impureza total do peso de uma moeda de 1 euro em 5.000 toneladas de polissilício de grau eletrônico.

 

 

No processo de fabricação do chip, é necessário enxaguar constantemente com água. A água usada não é pura, mas " Água Ultra Pura ", com uma resistividade próxima ao valor limite de 18,3 M惟*cm (25掳C). Exceto por moléculas de água, quase nenhuma impureza, bactérias, vírus, dioxinas cloradas ou outras substâncias orgânicas são permitidas. Claro, os elementos minerais de que o corpo humano necessita também são inaceitáveis. O conteúdo de impurezas de  Água Ultrapura  é controlado no  ppb  (Partes por Bilhão) nível. Na fabricação de chips, impurezas na água podem contaminar os chips durante o processo de lavagem, então o controle de impurezas na água é muito, muito rigoroso.

 

 

Nos últimos 30 anos,  biotecnologia ,  representada pela engenharia genética, alcançou rápido desenvolvimento e também apresentou uma necessidade urgente de otimização de seu processo downstream, ou seja, a tecnologia de separação e purificação de produtos biotecnológicos.

 

 

Diferentemente da separação e purificação química tradicional, a separação e purificação de produtos biotecnológicos tem as seguintes características:

(1) O objeto de separação tem atividade biológica específica e o processo de separação e purificação pode ser inativado devido ao projeto inadequado do processo.

(2) O objeto de separação geralmente existe em uma solução diluída contendo muitas impurezas com propriedades muito semelhantes, aumentando a dificuldade.

(3) Do ponto de vista da higiene e da segurança, os produtos de engenharia genética para tratamento têm requisitos de pureza e identidade extremamente elevados, requisitos elevados para a taxa de remoção de impurezas nocivas e requisitos mais rigorosos para equipamentos de separação e meios de separação.

 

 

Além disso, o desenvolvimento de altas tecnologias em  ciência dos materiais ,  ciência ambiental ,  recursos e  novo  energia  também apresentou requisitos cada vez mais altos para pureza. Por exemplo, o tetracloreto de silício necessário na produção de fibras ópticas tem requisitos de alta pureza, nos quais o conteúdo de compostos contendo hidrogênio deve ser menor que 4脳10 ^-6 , e o conteúdo de íons metálicos deve ser inferior a 2 脳10 ^-9 .

 

 

Há um conceito importante em economia, margem, que significa "o último adicionado". Custo marginal é o custo adicional de produzir mais um produto. Receita marginal é a receita adicionada pela produção de mais um produto. Devido à "lei dos retornos marginais decrescentes", quando o volume de produção atinge um certo nível, se continuar a aumentar, o retorno por produto diminuirá gradualmente. Da mesma forma, esse tempo também corresponde ao aumento do custo marginal, ou seja, se mais um produto for produzido, o custo por produto aumentará gradualmente. Portanto, sob as condições de um mercado perfeitamente competitivo, quando o custo marginal e a receita marginal são iguais, a saída é a saída ótima. O benefício dessa saída é o benefício máximo e, ao mesmo tempo, também é quando o custo é o mais baixo.

 

 

Com base nisso, propomos um conceito de "pureza marginal", ou seja, o último pequeno aumento na pureza do material melhora muito seu valor e, às vezes, até muda completamente as propriedades físicas do material, o que também determina seu valor comercial. Em outras palavras, o número de 9 na pureza de 99,9999...% e o tamanho de N no teor de impurezas a脳10 ^-n  determinar seu valor. Por exemplo, gálio de alta pureza é gálio metálico com pureza superior a 99,999% e teor total de impurezas inferior a 10 ^- &123

124&. De acordo com a pureza, pode ser dividido em 5N (pureza de 5 9s, ou seja, 99,999%), 6N, 7N e 8N. O gálio de alta pureza é a principal matéria-prima básica para a produção de materiais semicondutores. Entre os quatro graus de produtos, os produtos 6N e 7N são responsáveis ​​por mais aplicações. O gálio de alta pureza 6N é usado principalmente nas áreas de iluminação LED e células fotovoltaicas, e o gálio de alta pureza 7N é usado principalmente na área de circuitos integrados e microeletrônica. Mais um 9, e as aplicações são completamente diferentes.

 

 

A separação tem desempenhado um papel fundamental e decisivo nos custos de produção e na qualidade do produto em muitas aplicações. De acordo com estatísticas, para uma empresa química típica, o investimento no processo de separação geralmente responde por 1/3 do investimento total. No processo de produção de alguns produtos de engenharia genética, o custo de separação e purificação responde por até 90% do custo total de produção.   ( de acordo com  Zhu Jiawen e Wu Yanyang, "Engenharia de Separação").

 

 

Existem vários métodos e  tecnologias para separação e purificação , e o  tecnologia de adsorção  que  Resina solar  está envolvida em é uma delas. Indústria moderna, tecnologia da informação,  ciências da vida , proteção ambiental e novas ciências energéticas têm requisitos cada vez maiores de pureza e um amplo espaço de aplicação downstream, tornando a Sunresin Technology pioneira na inovação de tecnologias de separação globalmente.

 

 

Sunresin, impulsionando a inovação.