مرشح كيميائي
مشكلة التآكل والتلوث بالروائح في البيئة الصناعية في العديد من المصانع. فهو لا ينجم عن عامل واحد ولا يمكن حله بحل واحد.
يوفر معيار SEMl F21-95 طريقة لتصنيف غرف الأبحاث الإلكترونية الدقيقة مع مراعاة مستويات التلوث الجزيئي في تجويف الهواء (AMC). هذا مخصص لملوثات الطور الغازي، المشابه للمعيار الفيدرالي 209E للتلوث بالجسيمات. يصنف معيار SEMstandard F21-95 غرفة الأبحاث بناءً على فئة ملوث الطور الغازي، ومستوى التركيز المسموح به لكل فئة.
الفئات الأربع لملوثات الطور الغازي:
1. الأحماض (الفئة أ):
الغازات المسببة للتآكل التي تتفاعل كيميائيا كأحماض (مستقبلات الإلكترون)
2.القواعد (الفئة ب):القاسات المسببة للتآكل والتي تتفاعل كيميائياً كقواعد (مانحة للإلكترونات).
3.المكثفات (الفئة ج): الملوثات التي تكون نقطة غليانها أعلى من درجة حرارة الغرفة وتكون قابلة للتكثيف على سطح الرقاقة.
4. المنشطات (الفئة د):
الملوثات التي تعدل الخواص الكهربائية للمواد شبه الموصلة.
يتم تحديد تصنيف SEMl F21-95 بالحرف 'M'، متبوعًا برمز الفئة، ثم تركيز الملوث المسموح به في جزء لكل تريليون (ppt). على سبيل المثال، يتم تفسير تصنيف MA-10 على أنه يحتوي على الحد الأقصى للتركيز المسموح به وهو 10 جزء في المليون من جميع الغازات الحمضية في هواء الغرفة.
تصنيف الملوثات الجزيئية المحمولة جوا
| فئة المواد |
1 جزء في المليون |
10 جزء في المليون |
100 جزء في المليون |
1000 جزء في المليون |
10,000 جزء في المليون |
| الأحماض |
MA-1 |
ما-10 |
أماه-100 |
أماه-1000 |
ما-10000 |
| قواعد |
مب-1 |
مب-10 |
مب-100 |
مب-1000 |
ميغابايت-10000 |
| المكثفات |
إم سي-1 |
إم سي-10 |
إم سي-100 |
إم سي-1000 |
ماك-10000 |
| المنشطات |
إم دي-1 |
إم دي-10 |
إم دي-100 |
إم دي-1000 |
مد-10،000 |
'SEMlF21-95: تصنيف مستويات الملوثات الجزيئية المحمولة جواً في البيئات النظيفة'.1 جزء في المليون = 1,000 جزء في المليون، و1 جزء في المليون = 1,000,000 جزء في المليون.
يعتمد تركيز AMC (الملوثات الجزيئية المحمولة جواً) المسموح به على فئة غرف الأبحاث، والعملية المستخدمة، والمعدات المستخدمة.
حدود AMC المتوقعة لعملية 0.25 أم
| خطوة العملية |
الحد الأقصى لوقت الجلوس |
ماجستير (جزء لكل تريليون) |
ميغابايت (جزء لكل تريليون) |
مولودية (جزء لكل تريليون) |
دكتوراه في الطب (جزء لكل تريليون) |
| ما قبل الأكسدة |
4 ساعات |
13000 |
13000 |
1000 |
0.1 |
| التمليح |
1 ساعة |
180 |
13000 |
35000 |
1000 |
| تشكيل الاتصال |
24 ساعة |
5 |
13000 |
2000 |
100.000 |
| التصوير الضوئي DUV |
2 ساعة |
10.000 |
1000 |
100.000 |
10.000 |
الملوثات والتركيزات النموذجية في غرف الأبحاث
| فئة |
الملوثات |
تركيز التركيز، جزء لكل تريليون منخفض مرتفع |
الأحماض |
حمض الهيدروكلوريك |
20.000 |
400,000 |
| حمض الهيدروفلوريك |
40.000 |
250.000 |
| حمض النيتريك |
20.000 |
250.000 |
| حمض الكبريتيك |
10.000 |
300000 |
| حمض الفوسفوريك |
10.000 |
400000 |
| حمض الخليك |
10.000 |
250.000 |
| ثاني أكسيد النيتروجين |
30.000 |
300000 |
| ثاني أكسيد الكبريت |
10.000 |
150.000 |
قواعد |
الأمونيا |
10.000 |
200000 |
| نمب |
20.000 |
300000 |
المكثفات |
الأسيتون |
20.000 |
500000 |
| التولوين |
10.000 |
250.000 |
المنشطات |
حمض البوريك |
اختصار الثاني |
200000 |
| الفوسفور |
اختصار الثاني |
5000 |
| أرسين |
اختصار الثاني |
50.000 |
أربع تقنيات رئيسية للتحكم في الروائح والغازات الملوثة: الإخفاء والاحتراق والتهوية والإزالة. تستخدم كريات الوسائط للتحكم في ملوثات الغاز عن طريق الامتزاز والأكسدة. يمكن إزالة المرشح الكيميائي للملوثات الجزيئية عن طريق مبادئ الامتصاص والامتصاص.
لتنقية الهواء عن طريق إزالة المواد الجسيمية والمركبات الغازية والبخارية، لا تتمتع مرشحات الجسيمات بالفعالية على الغازات والأبخرة غير المرغوب فيها.
عندما تصل الجزيئات الغازية أو السائلة إلى سطح المادة المازة وتبقى دون أي تفاعل كيميائي، تسمى هذه الظاهرة الامتزاز الفيزيائي أو الامتصاص الفيزيائي.
يمكن تشريب الكربون بمواد كيميائية أخرى لتحسين غازات معينة ذات قدرة امتصاص منخفضة بواسطة الكربون غير المعالج. وتتفاعل هذه المواد الكيميائية مع الغازات لتقليل تركيز الملوثات.
هناك طريقة أخرى لحذف غازات معينة وهي التقاطها والتفاعل معها. وتسمى هذه العملية بالامتصاص الكيميائي.
تتوفر العديد من المواد الممتصة، ولكل منها قدرة خاصة على التعامل مع أبخرة معينة.
تزداد مساحة السطح عندما تصبح أبعاد الكربون أصغر. يمكن أن تكون الجسيمات صغيرة جدًا، على الرغم من أنها تتحول إلى غبار كربون. كما أنها تخلق مشاكل في الهروب إلى بخار الهواء، أو التعبئة بإحكام مما يؤدي إلى انخفاض الضغط العالي. الحجم الأمثل يجب أن يتم تحديده عن طريق التجربة.
في نظام الملوثات الجزيئية، لا تعتمد كفاءة إزالة الملوثات الأولية على الوزن، وحجم جسيمات الكربون، ونشاط الكربون، وإجمالي مساحة السطح وكيمياء السطح هما معلمتان مهمتان لتحديد الكفاءة الأولية.
إذا كان تلوث الهواء رطبًا جدًا (كما هو الحال في يوم ممطر)، فيمكن امتصاص الرطوبة بشكل تنافسي مع الغازات الملوثة المستهدفة لسعة الكربون، ومع ذلك. إذا تم امتصاص التفاعل كيميائيًا، يمكن للرطوبة زيادة التفاعل بسرعة.
يمكن أن تؤثر درجة الحرارة أيضًا على معدل الامتصاص عندما ترتفع درجة الحرارة. فمن الصعب جذب الملوثات إلى الكربون.
