Em Busca da Pureza Suprema - Uma Perspectiva da Sunresin sobre Pureza

Na natureza, as substâncias aparecem na forma de misturas. Essa regra se aplica aos nossos elementos mais comuns, simples e indispensáveis: a luz solar, o ar e a água. A luz solar se decompõe em sete cores: violeta, anil, 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 também dissolve muitos íons, como cálcio, magnésio, sódio, potássio, carbonato, bicarbonato, sulfato e cloreto.

 

 

 

No entanto, em aplicações industriais, precisamos e utilizamos 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: “Quanto mais puro, melhor”. Portanto, a história do desenvolvimento da civilização industrial é acompanhada pelo progresso da...  tecnologias de separação e purificação .

 

 

A onda de novas revoluções tecnológicas iniciada 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 exigências muito maiores 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 (CI) denso dobra aproximadamente a cada dois anos, e o desempenho do processador também dobra. Em outras palavras, para realizar a mesma função, o espaço é reduzido pela metade. Devido à melhoria contínua da precisão da litografia, a densidade de componentes e a densidade de circuitos no chip de silício aumentaram consideravelmente. Com o aumento da densidade, requisitos mais rigorosos foram impostos ao desempenho dos materiais que suportam os circuitos integrados ou o espaço do chip. Essa melhoria das propriedades dos materiais se dá pelo aumento 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 de calor irregular, problemas de condutividade ou curtos-circuitos, o que representa um desastre para o chip.

 

 

A pureza do polissilício de grau eletrônico deve atingir 99,999999999%. Maior pureza significa processos de produção e refino mais complexos. A pureza 11N equivale à impureza total correspondente ao peso de uma moeda de 1 euro em 5.000 toneladas de polissilício de grau eletrônico.

 

 

No processo de fabricação de chips, é necessário enxaguar constantemente com água. A água utilizada não é pura, mas " Água ultrapura ", com uma resistividade próxima ao valor limite de 18,3 MΩ*cm (25°C). Exceto por moléculas de água, praticamente nenhuma impureza, bactéria, vírus, dioxinas cloradas ou outras substâncias orgânicas são permitidas. Obviamente, os elementos minerais necessários ao corpo humano também são inaceitáveis. O teor de impurezas de  Água ultrapura  é controlado no  ppb  (Partes por bilhão). Na fabricação de chips, impurezas na água podem contaminar os chips durante o processo de lavagem, portanto, o controle de impurezas na água é muito, muito rigoroso.

 

 

Ao longo dos últimos 30 anos,  biotecnologia ,  Representada pela engenharia genética, a biotecnologia alcançou rápido desenvolvimento e também evidenciou a necessidade urgente de otimização de seu processo subsequente, 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 apresenta as seguintes características:

(1) O objeto de separação possui atividade biológica específica, e o processo de separação e purificação pode ser inativado devido a um projeto de processo inadequado.

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

(3) Do ponto de vista da higiene e 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 prejudiciais 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  Além disso, foram impostas exigências cada vez maiores em relação à pureza. Por exemplo, o tetracloreto de silício, necessário na produção de fibras ópticas, possui altos requisitos de pureza, nos quais o teor de compostos contendo hidrogênio deve ser inferior a 4×10⁻⁴. ^-6 e o teor de íons metálicos deve ser inferior a 2×10 ^-9 .

 

 

Existe um conceito importante em economia, a margem, que significa "o último adicionado". O custo marginal é o custo adicional de produzir mais um produto. A receita marginal é a receita adicional gerada pela produção de mais um produto. Devido à "lei dos rendimentos marginais decrescentes", quando o volume de produção atinge um determinado nível, se continuar a aumentar, o retorno por produto diminuirá gradualmente. Da mesma forma, esse aumento também corresponde ao aumento do custo marginal, ou seja, se mais um produto for produzido, o custo por produto aumentará gradualmente. Portanto, em um mercado perfeitamente competitivo, quando o custo marginal e a receita marginal se igualam, a produção é a produção ótima. O benefício dessa produção é o máximo e, ao mesmo tempo, é quando o custo é o menor.

 

 

Com base nisso, propomos o conceito de "pureza marginal", ou seja, o último pequeno aumento na pureza do material melhora significativamente seu valor e, às vezes, até altera completamente suas propriedades físicas, o que também determina seu valor comercial. Em outras palavras, o número 9 na pureza de 99,9999...% e o tamanho N no teor de impurezas a×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 noves, ou seja, 99,999%), 6N, 7N e 8N. O gálio de alta pureza é a principal matéria-prima para a produção de materiais semicondutores. Entre os quatro graus de pureza, os produtos 6N e 7N são os que possuem maior número de aplicações. O gálio de alta pureza 6N é usado principalmente nas áreas de iluminação LED e células fotovoltaicas, enquanto o gálio de alta pureza 7N é usado principalmente na área de circuitos integrados e microeletrônica. Já o gálio com pureza superior a 99,999% possui aplicações completamente diferentes.

 

 

A separação desempenha um papel fundamental e decisivo nos custos de produção e na qualidade do produto em diversas aplicações. Segundo as estatísticas, para uma empresa química típica, o investimento no processo de separação geralmente representa 1/3 do investimento total. No processo de produção de alguns produtos de engenharia genética, o custo de separação e purificação chega a representar 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  Sunresin  está envolvido em uma delas. Indústria moderna, tecnologia da informação,  ciências da vida A proteção ambiental e as novas ciências energéticas têm exigências cada vez maiores em relação à pureza e a um amplo campo de aplicações subsequentes, tornando a tecnologia Sunresin pioneira na inovação de tecnologias de separação em nível global.

 

 

Sunresin, impulsionando a inovação.