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  • 前进中的电子气体:高纯氯气
  • 20世纪90年代初期化学工业营业额的半数以上与氯有关;化学工业人员中有1/4左右从事与氯有关的活动。自从60年代以来,一个国家的氯产量常被看做是化学工业发展水平的重要标志。氯气纯度 99.999%称之为高纯氯气,其在电子工业干刻、光导纤维、光伏等产业有重要应用,但其受限于提纯技术限制,国内仍需大量依赖进口。

    1. 高纯氯气制取方法

    高纯氯的生产方法仍以工业氯为原料,吸附净化。工业液氯中的杂质含量较多,欲制得高纯氯必须把原料氯中的H2O、O2、N2、CO2、CO、H2、CH4等除去,除H2O外其余杂质的沸点均低于氯,故用物理吸附法除去H2O和CO2;冷凝分离法除去O2、N2、H2、CO、CH4等。但氯不仅剧毒,且具有强氧化、强腐蚀的异常活泼的化学性质,除少数稀有气体外,几乎能与所有元素形成化合物。因此要筛选不受氯腐蚀、不与氯起化学反应的干燥剂、吸附剂,以及这些吸附剂的化学处理、再生等。

    2. 高纯氯气应用

    高纯氯气主要用于液晶平板显示器、光纤和半导体行业,被用作蚀刻气体和脱水剂,而其中光纤行业用量较大。光纤最主要参数是损耗,无论是石英光纤还是浮化玻璃光纤中的损耗,主要是由OH-阴离子、过渡金属离子和稀土金属离子引起的。因为光散射、光吸收主要是由OH-产生的,所以必须脱除光纤中的OH-离子。为了降低损耗,处需要光纤制造系统精良和所有原材料纯度高外,其关键是在制造光纤工艺中通入高纯氯气,有效除去OH-离子。因此,高纯氯气是生产光纤不可或缺的原材料。

    迄今,在MVCD、VAD、OVD、PLCV 4种光纤制造方法中,无一不需要通入高纯氯气的。可见,没有高纯氯气就没有光导纤维通讯技术的发展。高纯氯气用在光导纤维生产线的气相沉积烧棒工艺中,其作用是脱除光导纤维中的羟基,降低损耗,故对高纯氯气中的水等杂质含量要求极为苛刻。

    为满足我国大规模集成电路、光导纤维等需要,20世纪80年代在大连近郊建设了一套年产5t电子级高纯氯生产装置,其产品销往全国各地,虽然目前国内高纯氯气产量有所增加,但仍大部分依赖进口,后期随着国内大规模集成电路及光导纤维的不断发展,高纯氯气需求量会进一步扩大,同时我们相信国内也将进一步打破国外企业的垄断。