О термине «Сверхчистые материалы»
Успехи химии за последние десятилетия исключительно велики и не менее значителен технический прогресс в области чистых веществ и материалов. За 30 - 40 лет изменилось в корне само понятие о чистом материале (в частности, о "химически чистом" и «сверхчистом»).
Некоторые авторы [6] утверждают, что создана заново новая отрасль химии, занимающаяся особо чистыми и сверхчистыми материалами. Если 50 лет тому назад лучшие образцы реактивов содержали не менее 1ž10-2 - 1ž10-3% примесей многих элементов, то теперь выпускаются отечественные сверхчистые материалы, содержание отдельных примесей в которых не превышает 1ž10-8 - 1ž10-10%.
В связи с этим, возникает вопрос о корректности термина «сверхчистые материалы». Таковыми могут назвать как материалы с содержанием примесей, измеряемым процентами и десятыми их долями, так и материалы, загрязненность которых на несколько порядков меньше. Строгого критерия оценки чистоты, точнее, загрязненности материала не существует.
Следует иметь в виду, что при производстве чистых материалов, как правило, относительно легко удается снизить содержание примесей с 0,1-1% до сотых долей процента. Дальнейшая очистка является значительно более сложной и трудоемкой задачей. Снижение на один порядок содержания той или иной примеси, начиная с 10-3%, требует применения специальных методов очистки.
Значительно возрастают трудности при работе с продуктами особой чистоты, содержащими примеси порядка 10-5% и ниже. Выработка такой продукции требует специально оборудованных помещений с тщательно профильтрованным воздухом, полного отсутствия металлических предметов, использования посуды из пластмасс особых типов. Применение дистиллированной воды (даже дважды пли трижды перегнанной) абсолютно недопустимо - можно применять лишь воду, прошедшую дополнительную очистку с помощью ионитов.
Строжайшие меры принимаются также для устранения возможности попадания каких-либо загрязнений с рук или одежды работающих. Для этой цели, в частности, используется лавсановая спецодежда (не дающая ворсинок), особые туфли и резиновые перчатки.
При работе с материалами надо всегда помнить, что снижение содержания примесей даже на один порядок приводит к очень резкому возрастанию (в геометрической прогрессии) цены материала. Поэтому не следует использовать для малоответственных работ материалы высокой чистоты. Кроме того, выбор метода очистки (физического, химического или биологического) должен быть обоснован технико-экономическими расчетами эффективности.
По существующему в Украине еще со времен СССР положению для материалов установлены квалификации "чистый" (ч.), "чистый для анализа" (ч. д. а.), "химически чистый" (х. ч.) и "особо чистый" (ос. ч.). Последняя квалификация иногда делится еще на несколько марок.
Материалы квалификации "чистый" могут с успехом применяться в самых разнообразных работах как экспериментального, так и производственного характера.
Материалы "чистые для анализа", как показывает само название, предназначены для аналитических работ, выполняемых с большой точностью. Содержание примесей в препаратах ч. д. а. настолько мало, что обычно не вносит заметных погрешностей в результаты анализа. Эти материалы вполне могут быть использованы в научно-исследовательских работах.
Наконец, материалы квалификации "химически чистый" предназначены для ответственных научных исследований, они используются также в аналитических лабораториях в качестве веществ, по которым устанавливаются титры рабочих растворов.
Эти три квалификации охватывают все материалы общего назначения. Препараты более высокой очистки ("особой чистоты") предназначены лишь для специальных целей, когда даже миллионные доли процента примеси являются совершенно недопустимыми. Основные потребители таких препаратов - промышленность полупроводниковых материалов, радиоэлектроника, квантовая электроника. Совершенно недопустимо и бессмысленно использовать дорогие материалы особой чистоты для выполнения рядовых аналитических и научных работ.
Вещества особой чистоты делятся на три класса. Класс А делится на подклассы А1 (содержание основного вещества 99,9%) и А2 (99,99% основного вещества). Цифра после буквы А характеризует число девяток после запятой. Соответственно содержанию основного вещества различают подклассы В3, В4, В5 и В6. Наконец, сверхчистые вещества образуют класс С, делящийся на подклассы С7-С10.
Для различия подклассов веществ особой чистоты введена маркировка. На таре с материалом каждого подкласса имеется этикетка особого цвета, по которой можно определить степень загрязненности материала (см. таблицу).