особо чистые вещества
ОСОБО ЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА (ультрачистые вещества)
содержат примеси в таком незначит. количестве, что они не влияют на основные специфич. свойства веществ. Число и концентрация примесей в разных О. ч. в. различны и определяются, с одной стороны, потребностями практики, а с другой — достижениями препаративной и аналит. химии. Так, особо чистые РЗЭ содержат обычно не более 10−1 ат. %, а германий-10−7 ат. % посторонних веществ. В ряде случаев необходимы О. ч. в. с содержанием отдельных примесей до 10−10 ат. %. Иногда количество примесей характеризуют числом атомов данного вида в единице объема вещества.
При классификации веществ по степени чистоты применяют также след. термины. Высокочистыми часто называют вещества с наим. суммарной концентрацией примесей, которые удалось идентифицировать и определить. Для таких веществ число свойств, не зависящих от состава, будет наибольшим. Смеси нескольких О. ч. в. иногда называют высокочистыми материалами. Часто встречающееся понятие суммарной чистоты не строго, т. к. существующие методы анализа не позволяют идентифицировать все примеси даже в простых веществах. Для обозначения идеального состояния вещества без примесей используют термин "абсолютно чистое вещество".
В СССР особо чистым веществам присваивают определенные марки в зависимости от природы и числа т. наз. лимитируемых (т. е. контролируемых) примесей. Если лимитируются примеси только неорг. веществ, марка обозначается индексом "осч" и следующими далее двумя цифрами, первая из которых показывает число примесей, а вторая представляет собой отрицат. десятичный логарифм их суммарного процентного содержания. Например, марка "осч 10-5" означает, что в веществе количественно определены 10 примесей, сумма концентраций которых не превышает 10−5 % по массе. При определении только орг. примесей марка вещества обозначается буквами "оп", после которых пишут число, соответствующее отрицат. десятичному логарифму их суммарного процентного содержания, и добавляют индекс "осч", напр., "оп-3 осч". Если лимитируются как неорг., так и орг. примеси, соответствующая марка вещества имеет вид: "оп-3 осч 10-5". Иногда не указывают содержание примесей, а конкретизируют, для каких целей или в каких отраслях промышленности рекомендуется использовать данное вещество: "О. ч. в. для электронной техники".
При работе с растворами веществ в малых концентрациях число примесей, которые необходимо контролировать, резко возрастает. При этом важно также учитывать наличие взвешенных частиц, т. к. даже разб. раствор взвешенных частиц с линейными размерами < 1 мкм может внести заметный вклад в суммарную концентрацию примесей.
О. ч. в. получают путем т. наз. глубокой (т. е. наиболее тщательной) очистки веществ, для которой широко используют разл. физ.-хим. методы (как правило, в сочетании) — осаждение, ректификация, дистилляция, экстракция, сорбция, ионный обмен и т. д. Разделение (к которому сводится очистка) м. б. основано и на различии в химических свойствах компонентов исследуемой системы, что позволяет использовать для получения О. ч. в. также комплексообразование, избират. окисление или восстановление и т. п. При очистке веществ следует учитывать возможное поступление загрязняющих примесей из воздуха, реактивов и воды, из материала аппаратуры. Так, в аппаратуре из кварцевого стекла невозможно получить GeCl4 с содержанием Si меньше 10−5 %.
О. ч. в. имеют большое значение в ядерной технике, микроэлектронике и др. отраслях. Свойства О. ч. в. используют для создания новых приборов, устройств и технол. процессов.
Лит.: Классификатор свойств веществ и материалов, М., 1980, с. 9–13; Девятых Г. Г., Еллиев Ю. Е., Введение в теорию глубокой очистки веществ, М., 1981; Золотое Ю. А., Кузьмин Н. М., Концентрирование микроэлементов, М., 1982; Девятых Г. Г., Краснова С. Г., Степанов В.М., "Вестник АН СССР", 1988, № 7, с. 119–129.
В. М. Степанов
