En busca de lo último: una perspectiva de Sunresin sobre la pureza

En la naturaleza las sustancias se presentan en forma de mezclas. Esta regla se aplica a nuestra luz solar, aire y agua más comunes, simples e indispensables. La luz del sol se divide en siete colores: violeta, índigo, azul, verde, amarillo, naranja y rojo. El aire está compuesto principalmente de nitrógeno, oxígeno, argón, dióxido de carbono y algunas otras sustancias. El agua que consumimos en nuestra vida también disuelve muchos iones como calcio, magnesio, sodio, potasio, carbonato, bicarbonato, sulfato y cloruro.

 

 

 

Sin embargo, en aplicaciones industriales, sólo necesitamos y utilizamos una propiedad específica de una sustancia específica, lo que lleva a la necesidad de separar los componentes específicos de las mezclas. Para maximizar el uso del componente específico, la regla es simple: básicamente, "cuanto más puro, mejor". Por lo tanto, la historia del desarrollo de la civilización industrial va acompañada del progreso de la  tecnologías de separación y purificación .

 

 

La ola de nuevas revoluciones tecnológicas iniciada en la segunda mitad del siglo XX está cambiando la vida humana de maneras sin precedentes. Entre ellos, los más destacados son las tecnologías de la información y las modernas.  biotecnología , cuyo rápido desarrollo ha llevado a requisitos mucho mayores para el  tecnologías de separación .

 

 

En el  la industria de semiconductores , existe la llamada "Ley de Moore", según la cual el número de transistores en un circuito integrado (CI) denso se duplica aproximadamente cada dos años, y el rendimiento del procesador también se duplicará. Es decir, para que se realice la misma función, el espacio se reduce a la mitad. Debido a la mejora continua de la precisión de la "litografía", la densidad de los componentes y la densidad del circuito en el chip de silicio han mejorado enormemente. Con el aumento de la densidad, se han impuesto requisitos más estrictos al rendimiento del material como portador de circuitos integrados o espacio de chip. Esta mejora de las propiedades del material se consigue mejorando la pureza. Para las decenas de miles de millones de transistores en un chip del tamaño de una uña, cualquier pequeño defecto de pureza puede provocar una disipación de calor irregular, una conductividad o cortocircuitos que significan desastres para el chip.

 

 

Se requiere que la pureza del polisilicio de grado electrónico alcance el 99,999999999%. Una mayor pureza significa procesos de producción y refinación más complicados. La pureza 11N equivale a la impureza total del peso de una moneda de 1 euro en 5.000 toneladas de polisilicio de grado electrónico.

 

 

En el proceso de fabricación de chips, es necesario enjuagar constantemente con agua. El agua utilizada no es pura, sino " Agua ultra pura ", con una resistividad cercana al valor límite de 18,3 MΩ*cm (25掳C). A excepción de las moléculas de agua, casi no se permiten impurezas, bacterias, virus, dioxinas cloradas u otras sustancias orgánicas. Por supuesto, los elementos minerales Las necesidades del cuerpo humano también son inaceptables. El contenido de impurezas de  Agua ultra pura  se controla en el  ppb  (Partes por mil millones). En la fabricación de chips, las impurezas del agua pueden contaminar los chips durante el proceso de lavado, por lo que el control de impurezas en el agua es muy, muy estricto.

 

 

Durante los últimos 30 años,  biotecnología ,  representado por la ingeniería genética, ha logrado un rápido desarrollo y también ha planteado una necesidad urgente de optimización de su proceso posterior, es decir, la tecnología de separación y purificación de productos biotecnológicos.

 

 

A diferencia de la separación y purificación química tradicional, la separación y purificación de productos biotecnológicos tiene las siguientes características:

(1) El objeto de separación tiene una actividad biológica específica y el proceso de separación y purificación puede desactivarse debido a un diseño inadecuado del proceso.

(2) El objeto de separación a menudo existe en una solución diluida que contiene muchas impurezas con propiedades muy similares, lo que aumenta la dificultad.

(3) Desde la perspectiva de la higiene y la seguridad, los productos de ingeniería genética para tratamiento tienen requisitos de identidad y pureza extremadamente altos, requisitos altos para la tasa de eliminación de impurezas nocivas y requisitos más estrictos para los equipos y medios de separación.

 

 

Además, el desarrollo de altas tecnologías en  ciencia de los Materiales ,  ciencia medioambiental ,  recursos y  nuevo  energía  También ha propuesto requisitos cada vez más estrictos en materia de pureza. Por ejemplo, el tetracloruro de silicio necesario en la producción de fibras ópticas tiene requisitos de alta pureza, en los que se requiere que el contenido de compuestos que contienen hidrógeno sea inferior a 4×10. ^-6 , y se requiere que el contenido de iones metálicos sea inferior a 2×10 ^-9 .

 

 

Hay un concepto importante en economía, el margen, que significa "el último agregado". El costo marginal es el costo agregado de producir un producto más. El ingreso marginal es el ingreso agregado al producir un producto más. Debido a la "ley de los rendimientos marginales decrecientes", cuando el volumen de producción alcanza un cierto nivel, si continúa aumentando, el rendimiento por producto disminuirá gradualmente. De manera similar, este tiempo también corresponde al aumento del costo marginal, es decir, si se produce un producto más, el costo por producto aumentará gradualmente. Por lo tanto, en las condiciones de un mercado perfectamente competitivo, cuando el costo marginal y el ingreso marginal son iguales, la producción es la producción óptima. El beneficio de esta producción es el beneficio máximo y, al mismo tiempo, también lo es cuando el costo es el más bajo.

 

 

En base a esto, proponemos el concepto de "pureza marginal", es decir, el último pequeño aumento en la pureza del material mejora enormemente su valor y, en ocasiones, incluso cambia por completo las propiedades físicas del material, lo que también determina su valor comercial. valor. En otras palabras, el número de 9 en la pureza del 99,9999...% y el tamaño de N en el contenido de impurezas a脳10 ^-norte  determinar su valor. Por ejemplo, el galio de alta pureza es galio metálico con una pureza superior al 99,999% y un contenido total de impurezas inferior al 10. ^- &123

124&. Según la pureza, se puede dividir en 5N (pureza de 5 9, es decir, 99,999%), 6N, 7N y 8N. El galio de alta pureza es la materia prima básica clave para la producción de materiales semiconductores. Entre los cuatro grados de productos, los productos 6N y 7N representan más aplicaciones. El galio de alta pureza 6N se utiliza principalmente en los campos de la iluminación LED y las células fotovoltaicas, y el galio de alta pureza 7N se utiliza principalmente en el campo de los circuitos integrados y la microelectrónica. Un 9 más, y las aplicaciones son completamente diferentes.

 

 

La separación ha desempeñado un papel clave y decisivo en los costes de producción y la calidad del producto en muchas aplicaciones. Según las estadísticas, para una empresa química típica, la inversión en el proceso de separación generalmente representa 1/3 de la inversión total. En el proceso de producción de algunos productos de ingeniería genética, el costo de separación y purificación representa hasta el 90% del costo total de producción.   ( de acuerdo a  Zhu Jiawen y Wu Yanyang, "Ingeniería de separación").

 

 

Existen varios métodos y  tecnologías de separación y purificación , y el  tecnología de adsorción  eso  resina solar  está involucrado es uno de ellos. Industria moderna, tecnología de la información,  Ciencias de la vida La tecnología Sunresin es pionera en la innovación de tecnologías de separación a nivel mundial.

 

 

Sunresin, impulsando la innovación.