Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2013 » Июль » 17 » Чистота вещества
09:24
Чистота вещества

В любых технологических процессах приходится сталкиваться с понятием чистоты вещества. Чистота выражается в процентах содержания основного вещества, реже в содержании примесей. В химии приняты несколько классов чистоты вещества.

Чистое вещество – содержит от 0 до 1% примесей (то есть, содержание основного вещества не менее 99%). Это сравнительно низкая степень чистоты и встречается для большей части продуктов химического производства общего назначения (белильная известь, техническая сода, конструкционная сталь, скипидар (растворитель), креозотная пропитка и др.). Также используется термин "технически чистое вещество”, то есть, степень чистоты для технических нужд, в этом случае количество примесей может быть больше 1%, но такие значения указываются на упаковке или в сопроводительной документации. Если предполагается использование такого вещества в сложной химической реакции, то его, как правило, подвергают дополнительной очистке от примесей.

Чистое для анализа вещество (сорт "ЧДА”) используется для проведения наглядных реакций анализа несложных веществ и смесей. Характеризуется содержанием примесей в пределах 0-0,4% (основное вещество ˃99,6%). Такие вещества находят ограниченное применение в несложных синтезах и для анализа технических продуктов (например, содержание ионов хлора при помощи нитрата серебра, или титрование кислотности в присутствии индикаторов с широкой допустимой областью перехода цвета и пр.).

Для аналитических исследований, в том числе, в научной работе и медицине используют еще более чистые вещества: "химически чистое вещество” (сорт "ХЧ”). Количество примесей для такого реактива ограниченно 0,01%, то есть, содержание основного вещества не менее 99,99%. Данная степень чистоты достаточна практически для любых работ в области химии и химической технологии. Но, с развитием физико-химических методов анализа и увеличением потребности в материалах для электротехнического и микроэлектронного машиностроения стали все чаще находить применение материалы с еще большей степенью чистоты: "особо чистое вещество” ("ОЧ” или "ОХЧ”). Для данного сорта характерно минимальное количество примесей, доступное для крупнотоннажного производства, не более 10-9% примесей (или 99,9999999% содержание основного вещества).

Иногда, для уточнения степени чистоты конкретного вещества используют количество девяток, например: для изготовления кремниевых полупроводников используют кремний с чистотой девять девяток или 99,9999999% чистоты. Для изготовления медных проводов с окисной изоляцией, используемых в высокочастотной технике применяется медь с чистотой шесть девяток (99,9999% содержание меди), и так далее.

Во многих случаях те или иные примеси не являются принципиальными, например: содержание бикарбоната натрия в пищевой соде составляет порядка 99,2%, при этом на карбонат натрия, карбонат и бикарбонат калия в сумме приходится 0,7%, на хлориды натрия, калия и лития приходится 0,09%. Так как, при любом использовании по назначению (выпечка, чистка посуды, принятие при высокой кислотности желудка и пр.), эти 0,7% ведут себя так же как и основное вещество, то можно сказать без особых зазрений совести о содержании примесей около 0,1%. Так как галогениды наиболее распространенных щелочных металлов тоже не принесут вреда и не помешают использованию соды по прямому назначению, то количество побочных примесей реально составляет около 0,01%. Другое дело, если среди них окажутся, например, соли тяжелых металлов; но, их содержание ограничивается соответствующими ГОСТами и санитарными правилами. Поэтому и не принято указывать степень чистоты на некоторых веществах, особенно предназначенных не для научно-аналитического употребления.

Другое дело, если примеси негативно сказываются на ход процесса и качество продукции. Например, жестко ограничивается содержание в сталях элементов, нарушающих однородность структуры и вызывающие напряжения со смещениями кристаллической решетки железа. Основными примесями данного характера являются: сера, мышьяк, фосфор, селен, галогены и др. Содержание в сталях этих веществ ограничивается, как правило, до 0,01% и жестко регламентируется для каждого сорта стали.

Для повышения степени чистоты вещества используются различные методы очистки, основанные на разнице в тех или иных свойствах примесей и основного вещества. Таким образом, чем ближе свойства основного вещества и примеси, тем сложнее очистка и ниже ее эффективность. Например, убрать карбонат свинца из глюкозы намного проще, чем разделить хлориды натрия и калия или н-пропиловый спирт от этилового спирта. В таких случаях, требуемый эффект достигается за счет многократного проведения процесса очистки, как в пределах одного аппарата (ректификация), так и на разных стадиях производства (промывка и нейтрализация нитроцеллюлоз). Чем выше требуется чистота продукта, тем больше стадий очистки следует предусмотреть, и тем выше будут потери вещества в процессе очистки. Запомните, абсолютно чистых веществ нет и быть не может, возможно, лишь различное содержание примесей. Если примесей очень мало, тогда говорят, что содержание примесей, ниже такого-то значения. Это значение находят исходя из чувствительности методов, которыми определяли чистоту вещества. Существует множество различных методов очистки вещества, но, они столь разнообразны, и подчас достаточно сложны, так что мы их рассмотрим в следующий раз.

Категория: Очистка и выделение веществ | Просмотров: 3902 | Добавил: Chemadm | Теги: ОХЧ, классификация методов очистки, ЧДА, степень чистоты реактивов | Рейтинг: 4.8/21
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]