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 luz solar, ao ar e à água mais comuns, simples e indispensáveis. A luz solar se divide em sete cores: 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 cloreto.

 

 

 

Porém, em aplicações industriais, necessitamos 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: basicamente “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 desencadeada na segunda metade do século XX está a mudar a vida humana de formas sem precedentes. Entre eles, os que mais se destacam são a tecnologia da informação e o moderno  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 (CI) denso dobra aproximadamente a cada dois anos, e o desempenho do processador também será duplicado. Ou seja, para que a mesma função seja realizada, o espaço é reduzido pela metade. Devido à melhoria contínua da precisão da "litografia", a densidade dos componentes e a densidade do circuito no chip de silício foram bastante melhoradas. Com o aumento da densidade, requisitos mais rigorosos foram impostos ao desempenho do material como portador de circuitos integrados ou espaço de chip. Esta melhoria das propriedades do material ocorre através 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, o que significa desastres para o chip.

 

 

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

 

 

No processo de fabricação dos cavacos é necessário enxaguar constantemente com água. A água utilizada não é pura, mas " Água ultrapura ", com uma resistividade próxima do valor limite de 18,3 MΩ*cm (25°C). Com exceção das moléculas de água, quase não são permitidas impurezas, bactérias, vírus, dioxinas cloradas ou outras substâncias orgânicas. Claro, os elementos minerais as necessidades do corpo humano também são inaceitáveis. O teor de impurezas do  Água ultrapura  é controlado no  ppb  (Partes por bilhão). Na fabricação de cavacos, as impurezas na água podem contaminar os cavacos durante o processo de lavagem, portanto o controle de impurezas na água é muito, muito rigoroso.

 

 

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

 

 

Diferente da separação e purificação química tradicional, a separação e purificação de produtos biotecnológicos possui as seguintes características:

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

(2) O objeto de separação muitas vezes existe numa 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 tecnologias de ponta em  Ciência de materiais ,  Ciência ambiental ,  recursos e  novo  energia  também apresentou requisitos cada vez mais elevados de pureza. Por exemplo, o tetracloreto de silício necessário na produção de fibras ópticas tem requisitos de alta pureza, nos quais o teor de compostos contendo hidrogênio deve ser inferior a 410 ^-6 , e o conteúdo de íons metálicos deve ser inferior a 210 ^-9 .

 

 

Existe um conceito importante em economia, margem, que significa “o último adicionado”. O custo marginal é o custo adicional de produção de mais um produto. A receita marginal é a receita adicionada 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 rendimento por produto diminuirá gradualmente. Da mesma forma, este tempo também corresponde ao aumento do custo marginal, ou seja, se for produzido mais um produto, o custo por produto aumentará gradativamente. Portanto, nas condições de um mercado perfeitamente competitivo, quando o custo marginal e a receita marginal são iguais, a produção é a produção ótima. O benefício deste resultado é o benefício máximo e, ao mesmo tempo, é também quando o custo é mais baixo.

 

 

Com base nisso, propomos um conceito de “pureza marginal”, ou seja, o último pequeno aumento na pureza do material melhora muito o seu valor, e às vezes até altera completamente as propriedades físicas do material, o que também determina sua comercialidade. valor. Em outras palavras, o número 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 tipos de produtos, os produtos 6N e 7N respondem por mais aplicações. O gálio 6N de alta pureza é usado principalmente nas áreas de iluminação LED e células fotovoltaicas, e o gálio 7N de alta pureza 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. Segundo as estatísticas, para uma empresa química típica, o investimento no processo de separação representa geralmente 1/3 do investimento total. No processo de produção de alguns produtos de engenharia genética, o custo de separação e purificação representa 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 a  tecnologia de adsorção  que  Resina solar  está envolvido é um deles. Indústria moderna, tecnologia da informação,  Ciências da Vida , a proteção ambiental e as novas ciências energéticas têm requisitos cada vez mais elevados de pureza e um amplo espaço de aplicação a jusante, tornando a Sunresin Technology uma pioneira na inovação de tecnologias de separação em todo o mundo.

 

 

Sunresin, impulsionando a inovação.