Роль химии в создании сверхчистых материалов

Мариупольский городской технический лицей

Реферат

на тему: «Роль химии в создании сверхчистых материалов»

Выполнил:

ученик 411 группы

Анищенко Сергей

г. Мариуполь

2003 г.

План

Введение.

1. О термине «сверхчистые материалы».

2. Получение чистых цветных металлов.

3. Ионный обмен.

Выводы.

Литература.

Введение

Человеческая цивилизация на протяжении своего развития, по крайней мере, в материальной сфере постоянно использует химические, биологические и физические закономерности, действующие на нашей планете, для удовлетворения тех или иных своих потребностей.

В древности это происходило двумя путями: осознанно или стихийно. Нас, естественно, интересует первый путь. Примером осознанного использования химических явлений могут служить:

- скисание молока, используемое для получения сыра, сметаны и других молокопродуктов;

- брожение некоторых семян, например, хмеля в присутствии дрожжей с образованием пива;

- возгонка пыльцы некоторых цветов (мака, конопли) и получение наркотиков;

- брожение сока некоторых плодов (в первую очередь, винограда), содержащего много сахара, в результате чего получали вино, уксус.

Революционные преобразования в жизни человека внес огонь. Человек начал использовать огонь для приготовления пищи, в гончарном производстве, для обработки и выплавки металлов, переработки древесины в уголь, выпаривания и сушки продуктов на зиму.

Со временем у людей возникала потребность все в новых и новых материалах. Неоценимую помощь в их создании оказывала химия. Особенно велика роль химии в создании чистых и сверхчистых материалов (в дальнейшем сокращенно – СЧМ). Если в создании новых материалов, на мой взгляд, лидирующее положение занимают всё же физические процессы и технологии, то получение СЧМ зачастую более эффективно и продуктивно с помощью химических реакций.

В данном реферате изложены некоторые достижения химии, в основном, в получении СЧМ неорганического происхождения без применения или при минимуме физических и биологических методов воздействия. Другими словами, исключительная чистота получаемых материалов обеспечивается, в первую очередь, протеканием соответствующих химических реакций. Например, получение порошка металла распылением его расплава на центрифуге – физический процесс. Но попутная очистка порошка металла, к примеру, от водорода путем разложения гидридов этого металла в вакууме при высокой температуре – это типичный пример получения СЧМ с помощью химии.

В реферате предполагается, что получение СЧМ – это и образование относительно чистого в сравнении с природным прототипом материала из других веществ или соединений, и очистка исходного «грязного» материала с уменьшением его загрязненности в несколько раз или на несколько порядков.

1. 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 1-10^-2 - 1-10^-3 % примесей многих элементов, то теперь выпускаются отечественные сверхчистые материалы, содержание отдельных примесей в которых не превышает 1-10^-8 - 1-10^-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

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать