高纯物质

物质中杂质总含量很低的物质

物质中杂质总含量很低时，其纯度一般分为纯、高纯和超高纯三个级别。高纯物质通常指杂质含量<10ppm（1ppm为百万分之一）。高纯金属和半导体常用几个“9”（N）来表示其纯度。例如99．9999%称作6个“9”或6N。随着提纯技术的发展，纯度标准也在提高。

介绍

将工业原料用一般提纯方法进行提纯后，所得到纯度较高的物质称为“纯物质”。用特殊提纯方法或综合采用一般提纯方法将“纯物质”进一步提纯一次或多次，从而获得纯度高于“纯物质”一个数量级（即杂质总含量低于“纯物质”一个数量级）的物质称为“高纯物质”；再提纯，使纯度比“高纯物质”又高出一个数量级以上的物质称为“超纯物质”。有的国家把超纯物质称作“特纯物质”，也有的国家把超纯物质统称为“高纯物质”，不另划分出来，而现代科技领域中出现的“高纯物质”实际上多数系指超纯物质。因此，从现实出发，超纯物质或特纯物质均可统称“高纯物质”。

“高纯物质”这一名称，早在30年代即已出现，荧光粉是最早使用的高纯物质。在化学试剂中，个别产品根据特殊订货要求而把纯度提高到试剂最高规格I级品（优级纯或保证试剂）以上的高纯度产品，已进入高纯物质的范畴，但毕竟为数甚少。高纯物质的发展一直是非常缓慢的。

第二次世界大战爆发以后，由于战争的迫切需要，把高纯物质的研究提到重要日程。首先是原子能的研究需要一系列的高纯物质。在半导体器件的研究过程中，又发现制造半导体器件的主要材料锗、硅中如含有极其微量的Ⅲ、V族元素、重金属、碱金属等有害杂质即可便半导体器件的电性能受到严重影响。因此，必须采取措施尽可能提高其纯度。这些情况随即成为推动高纯物厦迅猛向前发展的原始动力，美国和前苏联等国家都投入相当多的人力物力从事高纯物质制备、分析测试以及应用方面的研究工作，使高纯物质的研究有了较大的进展。

1952年高纯物质的研究进入了发展过程中的一个重要转折点，即现代高纯物质真正产生和得以高速发展的起点。不仅有了对高纯物质的迫切需要，同时也具备了研究和生产高纯物质的客观条件。主要包括两方面。一是有了“区域熔融”和“气相色谱”两种崭新的提纯力法，另一是有了“高效微粒空气过滤器”（high effieiencyparticulate air filter unit——简称HEPA）。前者可把许雾物质提高到前所未有的超高纯度，而后者可确保提纯过程中极少受到空气中尘埃等微粒的沾污。这些关键性技术获得解决，使高纯物质的研究和生产飞速向前发展，纽度不断提高，应用范围日趋广泛，美国、前苏联、日本都先后投入很强的力量从事此项研究工作，研究内容已不只局限于锗、硅等半导体材料，而是逐步扩展到许参高纯金属、非金属、难熔金属、稀土、耐热合金、有棚化合物、有机金属化合物、高分子材料、品种繁多的各种高纯试剂等。随着纯度不断提高，进一步揭示出物质的潜在性能，从而开辟出新的应用领域．如光纤通讯、精密陶瓷等都是首先获得超高纯度的原料才得以起步和深入发展的。同时，高纯物质的发展也推动了分析测试技术的发展。需要样品少、高灵敏度、高分辨率、快速的大型精密测试仪器已越来越多地取代了经典的化学分析。

现在，高纯物质的研究和生产经过近40年的努力已取得很大进展，但是，要实现人们长久以来渴望达到的100%的超高纯度，仍然是任重而道远的。

中国高纯物质的研究起始于1958年。同国际上情况一样，也是在半导体研究工作的推动下，开始研究并逐步推向其它科学领域和工业生产中，从而发展起来的，现在正进一步向更高纯度和更广泛的应用领域发展。

纯度级别的划分及使用范围

不同的使用目的对高纯物质的纯度要求也不尽相同，同样是高纯物质，由于各种起始原料性质不同，提纯后可能达到的纯度高低也不一样。例如：一般无机物质杂质含量低于0．01%，可称高纯物质，杂质含量低于0．001%称超纯物质，而Al2O3由于很难达到高纯度，故杂质含量低于0．1%即称高纯物质，低于0．01%即称超纯物质。一般有机物也与此相同，杂质含量达到0．1%即为高纯物质，达到0．01%即为超纯物质。但是，同样是一种高纯物质，纯度上仍有高低之分，在化学试剂这类“纯物质”中，一般可分为优级纯（1级）、分析纯（玎级）和化学纯（Ⅲ级）、而对于高纯物质（包括超纯物质）如何进一步划分纯度高低的级别，至今在国际上也没有一个公认的统一标准。目前采用的纯度级别划分方法大致有如表1所示的几种。

液体高纯物质的洁净度级别划分

液体高纯物质的洁净度系指在单位体积的液体高纯物质或固体高纯物质的溶液中含有尘埃等固体微粒的数量多少，含微粒多的洁净度低，反之则洁净度高。多数液体高纯物质除必须控制纯度外，还须严格控制液体中尘埃等固体微粒的数量。由于微粒有大有小，在划分洁净度级别时，就必须根据不同的使用目的，规定某一粒径或某一粒径范围的微粒或分别几种不同粒径或几种不同粒径范围的微粒的数量最多不得超过多少，有的还规定不同粒径的微粒总和数目的最高允许含量。现在多数高纯物质均要求严格控制液体中的微粒含量，其中最具有代表性的是用于微电子工业的各种高纯试剂，例如，用于大规模集成电路的MOS试剂[MOS即metal—oxide—semiconductor（金属一氧化物一半导体）类型的大规模集成电路]，共有二十几个品种，其微粒分级标准（即洁净度级别）大体有以下几种。

（1）美国材料和试验学会制订的ASTM微粒分级标准（表2）（ASTMF一25、F一50、F一321）。美国、英国、德国（原德意志联邦共和国）等国家多采用以上洁净标准，中国从1980年起亦采用这一标准。

（2）日本关东化学株式会社制订的微粒分级标准。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省