高纯化学物质

高纯化学物质第一页，共十六页，编辑于2023年，星期二 我国经过了几十年的研究和生产，工艺技术与测试技术已具有相当水平。近年来还采用了许多新技术，如为缩短反应时间、提高产率，采用了光化法、相转移催化法等新技术；在提纯方面，除传统的提纯工艺外，已采用亚沸蒸馏、络合萃取、分步结晶、色层分离、超过滤等新技术。第二页，共十六页，编辑于2023年，星期二 在产品品种方面，为半导体工业和大规模集成电路生产了多种超纯试剂、光刻胶等化学品。其中1984年研制成功的BV-1级高纯试剂；BP-212型光刻胶等已达到国外同类产品的水平，可用于64K集成电路。此外，还发展了如光纤基础材料、电视和电影胶片记录材料、真空镀膜材料、光电材料、发光材料、闪烁材料、感光化学材料及一些特殊精细化学品，还研制开发了环境分析试剂和临床诊断化学品。第三页，共十六页，编辑于2023年，星期二 目前的发展趋向是常规化学试剂的需求量将下降，而高纯试剂和仪分试剂等将迅速增加。 在工艺技术方面，其发展趋势主要是开发新的工艺技术和改进旧的工艺方法。其中催化剂是关键；降低副反应、连续生产的工艺方法，将具有越来越重要的意义和广阔的前途。第四页，共十六页，编辑于2023年，星期二特点 门类广、品种多、纯度高、批量小、更新快、技术要求高。应用 当代科学研究如能源、材料、计算机、激光、空间高能物理和遗传工程等领域，从基础研究到实际应用都离不开化学试剂。我国60年代在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素以及随后合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸，都使用了大量的化学试剂。第五页，共十六页，编辑于2023年，星期二 宇航、电子计算机和通讯事业的飞速发展，使得集成电路正向超大规模发展。相应的对电子纯（又称MOS纯）试剂的质量要求越来越高。半导体工业是专用化学品的最大消耗者。制成1000块集成电路芯片需用15t光刻胶、15tMOS试剂、150t通用试剂。第六页，共十六页，编辑于2023年，星期二 在医药卫生、生物工程方面，生化试剂、酶试剂有其特殊的作用。 在新型材料方面，由于物质的纯度提高到一定的程度时，在电性、光性、热性等方面都表现出特殊的功能，如光导纤维、红外光纤材料，其杂质含量在十亿分之几。 因此，高纯物质的合成已逐渐形成一门独立的科学技术。第七页，共十六页，编辑于2023年，星期二二.制备方法提纯与精制 国内外常用的提纯技术有十几种之多，它们各有所长，原理各异，只有融会贯通，巧妙联用，才能达到提纯精制的目的。主要有如下几种：（1）电解（2）还原法。如高纯锡的制取。第八页，共十六页，编辑于2023年，星期二（3）萃取 溶质从一种溶剂向另一种溶剂的转移叫做萃取。萃取是利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中溶解度或分配比的不同，来达到提纯的目的。 液液萃取具有平衡速度快、处理容量大、分离效果好、回收效率高、操作简便、宜遥控及自动化等特点。在化学试剂提纯中起了重要的作用。如高纯金的萃取。第九页，共十六页，编辑于2023年，星期二（4）离子交换与电渗析 离子交换法在两性物质的分离（如Fe、Al）、稀土元素生产中杂质的分离等诸多方面，都得到广泛的应用，日益为人们所重视。 电渗析是在外电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择渗透性（即阳膜只允许通过阳离子，阴膜只允许通过阴离子），从而使溶液中某些离子得到分离的一种物理化学过程。第十页，共十六页，编辑于2023年，星期二（5）区熔 区熔是区域熔炼提纯的简称。最初是用于高纯金属的提纯，以后又引入有机试剂的提纯，取得了一定的效果。如纯度为99.9%的锡和镓经区熔后，纯度可提至99.9999%。还可用于高纯铁的制备。第十一页，共十六页，编辑于2023年，星期二（6）真空蒸馏与亚沸蒸馏 真空蒸馏是利用金属与杂质间的蒸汽压的差别来达到提纯的目的。其过程是将金属加热到一定温度，使其从表面蒸发，然后将蒸汽冷凝。 亚沸蒸馏是采用在低于该物质沸点的情况下进行蒸馏的一种方法。采用这种方法，可将普通蒸馏水和优级纯无机酸中杂质含量降低到十亿分之几，将在同位素分离、高纯物质和微量化学分析中得到广泛应用。第十二页，共十六页，编辑于2023年，星期二（7）升华与真空升华 具有升华性的物质，均可利用升华提纯法是杂质分离。 真空升华是指金属在真空加热后从固体挥发冷凝为固态这样一种蒸馏过程。因此，只有固态时具有较高蒸汽压的金属，才能利用此提纯法。可用真空升华法提纯的元素有：As、Ti、Se、Zn、Cd、Mg、Cr、Mn、Ca，其中As在熔点时的蒸汽压达3.597MPa，所以只能采用真空升华法，而不能用其它真空蒸馏方法来提纯。第十三页，共十六页，编辑于2023年，星期二（8）其他提纯法： 置换、重结晶等。第十四页，共十六