ОСОБО ЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
(ультрачистые в-ва), содержат примеси в таком незначит. кол-ве, что они не влияют
на основные специфич. св-ва в-в. Число и концентрация примесей в разных О. ч.
в. различны и определяются, с одной стороны, потребностями практики, а с другой
- достижениями препаративной и аналит. химии. Так, особо чистые РЗЭ содержат
обычно не более 10-1 ат. %, а германий-10-7 ат. % посторонних
в-в. В ряде случаев необходимы О. ч. в. с содержанием отдельных примесей до
10-10 ат. %. Иногда кол-во примесей характеризуют числом атомов данного
вида в единице объема в-ва.
При классификации в-в по
степени чистоты применяют также след. термины. Высокочистыми часто называют
в-ва с наим. суммарной концентрацией примесей, к-рые удалось идентифицировать
и определить. Для таких в-в число св-в, не зависящих от состава, будет наибольшим.
Смеси нескольких О. ч. в. иногда называют высокочистыми материалами. Часто встречающееся
понятие суммарной чистоты не строго, т. к. существующие методы анализа не позволяют
идентифицировать все примеси даже в простых в-вах. Для обозначения
идеального состояния в-ва без примесей используют термин "абсолютно чистое
в-во".
В СССР особо чистым в-вам
присваивают определенные марки в зависимости от природы и числа т. наз. лимитируемых
(т.е. контролируемых) примесей. Если лимитируются примеси только неорг. в-в,
марка обозначается индексом "осч" и следующими далее двумя цифрами,
первая из к-рых показывает число примесей, а вторая представляет собой отрицат.
десятичный логарифм их суммарного процентного содержания. Напр., марка "осч
10-5" означает, что в в-ве количественно определены 10 примесей, сумма
концентраций к-рых не превышает 10-5 % по массе. При определении
только орг. примесей марка в-ва обозначается буквами "оп", после
к-рых пишут число, соответствующее отрицат. десятичному логарифму их суммарного
процентного содержания, и добавляют индекс "осч", напр, "оп-3
осч". Если лимитируются как неорг., так и орг. примеси, соответствующая
марка в-ва имеет вид: "оп-3 осч 10-5". Иногда не указывают содержание
примесей, а конкретизируют, для каких целей или в каких отраслях пром-сти рекомендуется
использовать данное в-во: "О. ч. в. для электронной техники".
При работе с р-рами в-в
в малых концентрациях число примесей, к-рые необходимо контролировать, резко
возрастает. При этом важно также учитывать наличие взвешенных частиц, т. к.
даже разб. р-р взвешенных частиц с линейными размерами < 1 мкм может внести
заметный вклад в суммарную концентрацию примесей.
О. ч. в. получают путем
т.наз. глубокой (т.е. наиболее тщательной) очистки в-в, для к-рой широко используют
разл. физ.-хим. методы (как правило, в сочетании) - осаждение, ректификация,
дистилляция, экстракция, сорбция, ионный обмен и т.д. Разделение (к к-рому сводится
очистка) м. б. основано и на различии в хим. св-вах компонентов исследуемой
системы, что позволяет использовать для получения О. ч. в. также комплексообразование,
избират. окисление или восстановление и т.п. При очистке в-в следует учитывать
возможное поступление загрязняющих примесей из воздуха, реактивов и воды, из
материала аппаратуры. Так, в аппаратуре из кварцевого стекла невозможно получить
GeCl4 с содержанием Si меньше 10-5 %.
О. ч. в. имеют большое
значение в ядерной технике, микроэлектронике и др. отраслях. Св-ва О. ч. в.
используют для создания новых приборов, устройств и технол. процессов.
Лит.: Классификатор
свойств веществ и материалов, М., 1980, с. 9-13; Девятых Г. Г., Еллиев Ю. Е.,
Введение в теорию глубокой очистки веществ, М., 1981; Золотое Ю. А., Кузьмин
Н. М., Концентрирование микроэлементов, М., 1982; Девятых Г. Г., Краснова С.
Г., Степанов В.М., "Вестник АН СССР", 1988, № 7, с. 119-129. В.М.
Степанов.
|
