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能提煉到最“純”化學物質

實際上, 化學上再純淨物質也不可能提純到百分之百純度。 目前國家最好的試劑為優級純, GR標誌, 綠色標籤, 主成分純度高, 大於99.8%, 適用於精准分析和研究工作;其次是分析純, 大於99.7%, AR標誌, 紅簽。 即使是最優級純的純度, 一般最多純度是99.99%。

(單晶矽棒)

但是你不知道吧, 目前我國化工工藝中, 能提純到最純的物質是做半導體材料的高純矽Si, 其純度達99.999999999%, 小數點後有11位。

一般高純度晶態矽具有金剛石晶格, 硬而脆, 熔點1410°C, 沸點2355°C, 密度2.3克/釐米3左右, 模式硬度為7。 雖然莫氏硬度不是太大, 稍顯脆點, 但高純矽的應用極為廣泛。

高純的單晶矽是重要的半導體材料。 在單晶矽中摻入微量的第三主族元素, 形成p型矽半導體;摻入微量的第五主族元素, 形成n型和p型半導體結合在一起, 就可做成太陽能電池, 將輻射能轉變為電能。 另外各種積體電路、電腦內的晶片基板和CPU等都是用高純矽矽做原材料。

(單晶矽太陽能電板)

在未來能源方面也是一種很有前途的材料。 高純矽的製備目前比較成熟, 原料來源廣泛, 易於運輸;且運輸過程中不像氫氣能源那樣怕洩露, 也不需要像儲氫金屬那樣特別保存;因為1mol矽中含有4mol矽矽鍵, 和多種物質如氧氣、氯氣、氮氣等化合而釋放大量能量。

發達國家目前正在開發矽及其化合物解決能源問題。

高純矽為原料做成的金屬陶瓷, 耐高溫、高寒、韌性強, 是航空航太宇宙航行的重要材料;製作光導纖維是他最普遍應用, 不像笨重的電纜, 一根頭髮絲那麼細的玻璃纖維, 可以同時傳輸256路電話, 它還不受電、磁干擾, 不易被竊聽, 具有高度的保密性。 光纖通信雖然不如未來概念上量子通訊的性能, 但在人類目前的技術條件下, 光纖通訊依舊是21世紀主流, 在 21世紀依舊會使人類的生活發生革命性巨變。

(光導纖維)

矽在地殼中含量僅次於氧, 所以高純矽的開發和利用也將不斷地帶來材料的革命。

作者:氕氘氚

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