Химическая чистота
|
||||||
Химическая чистота определяется содержанием основного вещества, выражается в процентах и определяется как разница между 100% и суммой выбранных контролируемых химических примесей.
Контролируемые (или управляемые) примеси – список химических элементов, выбранных из тех или иных соображений и задач, измеряемых в образце и используемых для определения химической чистоты. |
По сути, «химическая чистота» - «НАЗНАЧАЕМОЕ ЧИСЛО», получаеме вычетом из 100% суммы в % содержания химических элементов из некоторого выбранного списка. Если не очевидно, о каком списке примесей идет речь, то стоит указывать согласно какому списку.
Очевидно, чтобы определить химическую чистоту, необходимо знать количественные значения этих примесей. Химический состав примесей - список контролируемых примесей с количественным значением некоторых из них, определенных групп или каждой из примесей. Выбирая различные списки элементов можно получить сильно отличающиеся такие числа. |
|||||
Каким либо образом необходимо измерять, получать количественные значения содержания примесей из выбранного списка. Необходим некоторый "инструмент и правила им пользоваться".
Возникает понятие "Метод анализа". |
||||||
Методы Анализа
|
||||||
Метод анализа – способ получения информации о химическом составе вещества на основе использования тех или иных химических и физических процессов и законов.
Метод анализа представляет собой последовательность из подготовительных мероприятий, измерения и интерпретации результатов с помощью соответствующих расходных материалов, инструментов и оборудования. Метод анализа должен соответствовать уровню химической чистоты проверяемого образца и списку измеряемых примесей. Различные методы измеряют одни и те же примеси с разными пределами, некоторые методы не могут в принципе определять некоторые примеси корректно или совсем, в виду заложенных в них химических и физических процессов и законов. Чтобы проверить очень чистые образцы по некоторому списку элементов, часто необходима комбинация методов анализа.. |
B основном, методы по сути характеризуются следующими количественными и качественными параметрами:
|
|||||
Мы имеем некоторый список элементов, определили некоторым методом химическую чистоту. Что мы хотим? Очевидно, хотим иметь определенные характеристики и свойства, не имеем их возможности определить совсем или оперативно. На основании чего-то необходимо сделать выводы, с чем-то соотнести.
Возникает понятие "Стандарты и ТУ (технические условия)". |
||||||
Стандарты и ТУ (технические условия)
|
||||||
Стандарт или ТУ в широком смысле слова - образец, эталон, нормы, характеристики и т. п., принимаемые за исходные для сопоставления с ними других подобных объектов по определенным правилам.
Особенности меди определяются не столько содержанием меди (химической чистотой), а сколько содержанием конкретных примесей и их конкретного количества, то есть конкретным химическим составом. Разные химические элементы по-разному влияют на разные характеристики как изделия, так и на сами технологические процессы различных переделов. |
Стандарты и ТУ (технические условия) определяют следующие основные эталонные параметры:
Несколько вариантов "состав примесей + min химическая чистота" - различные Марки и/или Категории согласно этому Стандарту или ТУ.
|
|||||
Контролируемые примеси стандартов ГОСТ 859, ASTM B170 и некоторых ТУ :
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
Всего различных
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
25
|
26
|
||||||
элементов
|
26
|
O
|
S
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Se
|
Sn
|
Sb
|
Te
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
Si
|
Cr
|
Co
|
Al
|
Mg
|
Ti
|
Mo
|
Ca
|
K
|
W
|
|||||
Стандарты
|
Cu
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
1
|
ГОСТ 859-2001
катодная |
2N-4N
|
19
|
O
|
S
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Se
|
Sn
|
Sb
|
Te
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
Si
|
Cr
|
Co
|
||||||||||
2
|
ГОСТ 859-2001
литая |
2N-4N
|
12+2
|
*
|
O
|
S
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Se
|
Sn
|
Sb
|
Te
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
||||||||||||||
3
|
ASTM B170
литая |
2N-4N
|
16
|
O
|
S
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Se
|
Sn
|
Sb
|
Te
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
|||||||||||||
ТУ
|
Cu
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
4
|
Сибнеотэк
литая |
5N5-7N
|
16
|
O
|
S
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
Se
|
Sn
|
Sb
|
Te
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
|||||||||||||
5
|
Umicore Ltd
литая |
4N5-6N
|
12+2
|
*
|
O
|
S
|
P
|
Ni
|
Zn
|
As
|
-
|
Sn
|
Sb
|
-
|
Pb
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
Mn
|
Cd
|
||||||||||||
6
|
Acrotec Ltd
литая |
6N-9N
|
10
|
-
|
S
|
-
|
Ni
|
-
|
As
|
Se
|
-
|
Sb
|
-
|
Pb
|
-
|
Fe
|
Ag
|
-
|
-
|
Si
|
Al
|
|||||||||||
7
|
Sigma-Aldriich Corp
Bars |
5N
|
15
|
-
|
-
|
-
|
Ni
|
Zn
|
As
|
-
|
Sn
|
Sb
|
-
|
-
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
-
|
Cd
|
Cr
|
Al
|
Ti
|
Ca
|
K
|
W
|
|||||||
8
|
Sigma-Aldriich Corp
Powder |
5N
|
13
|
-
|
-
|
-
|
Ni
|
Zn
|
As
|
-
|
Sn
|
Sb
|
-
|
-
|
Bi
|
Fe
|
Ag
|
-
|
Cd
|
Cr
|
Al
|
Ti
|
Ca
|
K
|
W
|
|||||||
9
|
ТУ №1
порошок |
4N?
|
9
|
-
|
-
|
-
|
Ni
|
Zn
|
-
|
-
|
-
|
Sb
|
-
|
-
|
-
|
Fe
|
-
|
Mn
|
Cd
|
Al
|
Ti
|
Mo
|
||||||||||
10
|
ТУ №2
порошок? |
4N?
|
6
|
-
|
-
|
P
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Cd
|
Al
|
Mg
|
Ti
|
Mo
|
|||||||||
*
|
Se, Te в ГОСТ 859 литая и O, S у Umocore не подсчитываются, но указываются и ограничиваются
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Химическая чистота 3-х образцов меди марки М1 и 2-х наших медианных образцов марок Стандарт и Экстра в зависимоти от списков примесей и от методов анализа:
|
||||||||||||||||
ВСЕ
|
Стандарт
|
ТУ (технические условия)
|
||||||||||||||
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|||||||
№
|
Образец меди
|
Метод
|
26
элементов |
ГОСТ 859
катодная |
ГОСТ 859
литая |
ASTM B170
литая |
Сибнеотэк
литая |
Umicore
литая |
Acrotec
литая |
Sigma
литая |
Sigma
порошок |
ТУ №1
порошок |
ТУ №2
порошок |
|||
2N-4N
|
2N-4N
|
2N-4N
|
5N5-7N
|
2N5-6N
|
6N-9N
|
5N
|
5N
|
4N-5N?
|
4N-5N?
|
|||||||
М1 Гост 859
|
||||||||||||||||
1
|
М1
|
LMS
|
3 N 2
|
3 N 2
|
3 N 2
|
3 N 2
|
3 N 2
|
3 N 4
|
4 N
|
3 N 5
|
4 N
|
4 N
|
4 N 8
|
|||
2
|
M1
|
LMS
|
3 N 3
|
3 N 3
|
3 N 3
|
3 N 3
|
3 N 3
|
3 N 6
|
4 N
|
3 N 6
|
4 N
|
4 N
|
4 N 6
|
|||
3
|
M1
|
LMS
|
3 N 5
|
3 N 5
|
3 N 5
|
3 N 5
|
3 N 5
|
4 N 8
|
5 N
|
5 N
|
5 N
|
5 N
|
5 N 4
|
|||
Сибнеотэк
|
||||||||||||||||
4
|
Стандарт - med
|
LMS
|
5 N
|
5 N 1
|
5 N 2
|
5 N 2
|
5 N 2
|
5 N 7
|
5 N 5
|
5 N 7
|
5 N 7
|
5 N 8
|
6 N
|
|||
5
|
Экстра - med
|
LMS
|
5 N 1
|
5 N 1
|
5 N 2
|
5 N 2
|
5 N 2
|
5 N 8
|
5 N 5
|
5 N 8
|
5 N 8
|
5 N 8
|
6 N
|
|||
4
|
Стандарт - med
|
LMS+GDMS
|
5 N 6
|
5 N 7
|
5 N 7
|
5 N 7
|
5 N 7
|
6 N
|
6 N
|
6 N
|
6 N
|
6 N 6
|
7 N +
|
|||
5
|
Экстра - med
|
LMS+GDMS
|
5 N 7
|
5 N 7
|
5 N 8
|
5 N 8
|
5 N 8
|
6 N 7
|
6 N 3
|
6 N 7
|
6 N 7
|
7 N
|
7 N +
|
|||
Пример различной химической чистоты для различных образцов при одном методе анализа и различных управляемых примесей :
|
|||||||||||||
> ! <
|
|||||||||||||
Выбрано
|
ЧИСТОТА по списку примесей
|
Характеристики
|
|||||||||||
№
|
Образец
|
Метод
|
Химическая чистота
|
ASTM B170
|
ТУ №2
|
ТУ №3
|
% IACS
|
RRR 4.2K ~
( R 293K /R 4.2K ) |
λ 4.2K / λ 293K ~
|
||||
1
|
М1 №1
|
LMS
|
6 N
|
3 N 2
|
4 N 8
|
6 N
|
<100
|
50-100
|
1
|
||||
2
|
М1 №2
|
LMS
|
6 N
|
3 N 3
|
4 N 6
|
6 N
|
|||||||
3
|
М1 №3
|
LMS
|
6 N
|
3 N 5
|
5 N4
|
6 N
|
|||||||
4
|
Стандарт - med
|
LMS
|
5 N 2
|
5 N 2
|
6 N
|
6 N
|
104-105
|
2000
|
25-30
|