【管理资料】污染控制化学5-汇编
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污染控制化学概述 PPT
可以互相讨论下，但要小声点
9
20世纪60年代，人们把环境问题只当成一个污染问题，没有 把环境问题与自然生态、社会因素联系起来，低估了环境污 染的危害性和复杂性，未能追根寻源。
1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，第 一次把环境问题与社会因素联系起来。
20世纪80年代，人们对环境的认识有了新的突破性发展，提 出了持续发展的战略，指明了解决环境问题的根本途径。
主要工业部门排放到环境中的废物的比例
在接下来的20世纪60年代、70年代和80年代逐渐形成了 一个规律：首先是发现某一个化学药品具有与预定功效相反的 副作，有时这些副作用甚至远远超过了其预期的功效，从而造 成了环境问题，接下来是人们的抗议示威，然后是制定法规、 条款来管理和对付该药品的环境问题。
大家有疑问的，可以询问和交流
《中华人民共和国清洁生产促进法》中的清洁生产是指： “不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进 的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头 削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务 和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除 污染控制化学的定义 1.2.2 污染控制化学的研究内容 1.2.3 污染控制化学的特点和研究方法 1.2.4 污染控制化学的研究进展
从20世纪50年代开始，经20世纪60年代的酝酿和准备， 到20世纪70年代初期，在环境污染防治领域，不同学科 经过较长时间的孕育和发展过程，最终在化学、环境化学 和环境工程学的基础上产生了一门以研究污染物质的化学 行为与变化规律及其治理控制的化学原理和原则为目的的 全新学科——污染控制化学。
污染控制化学
1 绪论
污染控制化学
2 污染控制化学基本原理
3 大气污染控制化学
9
20世纪60年代，人们把环境问题只当成一个污染问题，没有 把环境问题与自然生态、社会因素联系起来，低估了环境污 染的危害性和复杂性，未能追根寻源。
1972年，联合国在瑞典斯德哥尔摩召开了人类环境会议，第 一次把环境问题与社会因素联系起来。
20世纪80年代，人们对环境的认识有了新的突破性发展，提 出了持续发展的战略，指明了解决环境问题的根本途径。
主要工业部门排放到环境中的废物的比例
在接下来的20世纪60年代、70年代和80年代逐渐形成了 一个规律：首先是发现某一个化学药品具有与预定功效相反的 副作，有时这些副作用甚至远远超过了其预期的功效，从而造 成了环境问题，接下来是人们的抗议示威，然后是制定法规、 条款来管理和对付该药品的环境问题。
大家有疑问的，可以询问和交流
《中华人民共和国清洁生产促进法》中的清洁生产是指： “不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进 的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头 削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务 和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除 污染控制化学的定义 1.2.2 污染控制化学的研究内容 1.2.3 污染控制化学的特点和研究方法 1.2.4 污染控制化学的研究进展
从20世纪50年代开始，经20世纪60年代的酝酿和准备， 到20世纪70年代初期，在环境污染防治领域，不同学科 经过较长时间的孕育和发展过程，最终在化学、环境化学 和环境工程学的基础上产生了一门以研究污染物质的化学 行为与变化规律及其治理控制的化学原理和原则为目的的 全新学科——污染控制化学。
污染控制化学
1 绪论
污染控制化学
2 污染控制化学基本原理
3 大气污染控制化学
污染控制化学-XXXX
国家级标准是指导标准，地方标准是直接执法标准。国家标准的执法作用是通过地 方标准实现的。国家标准适用于全国范围。凡颁布了地方污染物排放标准的地区， 执行地方污染物排放标准，地方标准未作出规定的，应执行国家标准。地方污染物 排放标准一般严于国家排放标准。
环境质量标准：是为保护人群健康、社会物质财富和维持生态平衡，对一定的窨和 时间范围内的环境中的有害物质或因素的容许浓度所做的规定。它是环境政策的目 标，是制定污染物排放标准的依据，是评价我国各地环境质量的标尺和准绳。它也 为环境污染综合防治和环境管理提供了依据。 环境质量标准包括：大气环境质量标准、地面水环境质量标准、海水水质标准、城 市区域环境噪声标准、土壤环境质量标准等。
量的好坏来表示环境遭受污染的程度。
自然因素
大水 土 环境质量影响因素 气 壤
社会因素
物理因素
化学因素
生物因素 经济 文化 科技
声 光 热 电磁、辐射
重金属 POPs 营养盐
生物多样性
外来物种入侵
第一章 环境质量与环境标准
环境质量问题：作为中心事物的人类与作为周围事物的环境之间的矛盾。
实质是由于盲目发展、不合理开发利用资源而造成的环境质量恶化和资源浪 费、甚至枯竭和破坏。 生物环境破坏：森林锐减、物种灭绝等 环境破坏 非生物环境破坏：水土流失、地面下沉等
以生物体(界)作为环境的主体，其它非生 命物质看成环境要素（生态环境）
按环境范围划分
特定空间环境(如宁航的密另舱环境)、车间环境、生活区环境(如居室 环境、院落环境等)、城市环境、区域环境、全球环境和宇宙环境等
按自然环境要素
大气环境、水环境(如海洋环境、湖泊环境等)、土壤环境、 生物环境(如森林环境、草原环境等)、地质环境等
环境质量标准：是为保护人群健康、社会物质财富和维持生态平衡，对一定的窨和 时间范围内的环境中的有害物质或因素的容许浓度所做的规定。它是环境政策的目 标，是制定污染物排放标准的依据，是评价我国各地环境质量的标尺和准绳。它也 为环境污染综合防治和环境管理提供了依据。 环境质量标准包括：大气环境质量标准、地面水环境质量标准、海水水质标准、城 市区域环境噪声标准、土壤环境质量标准等。
量的好坏来表示环境遭受污染的程度。
自然因素
大水 土 环境质量影响因素 气 壤
社会因素
物理因素
化学因素
生物因素 经济 文化 科技
声 光 热 电磁、辐射
重金属 POPs 营养盐
生物多样性
外来物种入侵
第一章 环境质量与环境标准
环境质量问题：作为中心事物的人类与作为周围事物的环境之间的矛盾。
实质是由于盲目发展、不合理开发利用资源而造成的环境质量恶化和资源浪 费、甚至枯竭和破坏。 生物环境破坏：森林锐减、物种灭绝等 环境破坏 非生物环境破坏：水土流失、地面下沉等
以生物体(界)作为环境的主体，其它非生 命物质看成环境要素（生态环境）
按环境范围划分
特定空间环境(如宁航的密另舱环境)、车间环境、生活区环境(如居室 环境、院落环境等)、城市环境、区域环境、全球环境和宇宙环境等
按自然环境要素
大气环境、水环境(如海洋环境、湖泊环境等)、土壤环境、 生物环境(如森林环境、草原环境等)、地质环境等
环境污染物的化学分析与控制
环境污染物的化学分析与控制环境污染是当今社会面临的巨大问题之一。
随着工业发展和人类活动的增加，许多有害物质被释放到大气、水和土壤中，对生态系统和人类健康造成了严重威胁。
为了保护环境和人民的生活质量，我们需要进行环境污染物的化学分析与控制。
本文将探讨环境污染物的分析方法以及控制措施。
一、环境污染物的化学分析环境污染物的化学分析是评估环境质量和污染程度的重要手段。
它可以帮助我们了解污染物的来源、浓度和分布，为制定环境保护和治理策略提供依据。
以下是一些常用的环境污染物分析方法：1. 大气污染物的分析：大气中的污染物主要包括颗粒物、有机物和无机物。
颗粒物的分析通常使用悬浮颗粒物采样器，并使用扫描电子显微镜和能谱仪进行形态和元素分析。
有机物和无机物的分析则可以使用气相色谱-质谱联用技术进行定性和定量分析。
2. 水污染物的分析：水体中的污染物包括重金属、有机物和微生物等。
重金属的分析可以使用原子吸收光谱或电感耦合等离子体质谱进行测定。
有机物的分析可以使用气相色谱-质谱联用技术或高效液相色谱进行分离和测定。
微生物的分析则可以使用培养基方法或聚合酶链反应技术进行检测。
3. 土壤污染物的分析：土壤中的污染物主要包括重金属、有机物和农药等。
重金属的分析可以使用原子吸收光谱或电感耦合等离子体质谱进行测定。
有机物的分析可以使用气相色谱-质谱联用技术或高效液相色谱进行分离和测定。
农药的分析则可以使用气相色谱-质谱联用技术或液相色谱进行检测。
二、环境污染物的控制除了进行环境污染物的化学分析外，我们还需要采取措施来控制和减少污染物的排放。
以下是一些常用的环境污染物控制措施：1. 大气污染物控制：大气污染物主要源自工厂和交通运输。
为了降低大气污染物的排放，可以采用燃煤和燃油的脱硫、脱氮和除尘技术，以及汽车尾气的净化装置。
此外，推广清洁能源的使用和提高能源利用效率也是减少大气污染的重要途径。
2. 水污染物控制：水污染物主要来源于农业和工业废水。
化学与环境污染控制
化学与环境污染控制化学科学作为探索物质及其变化规律的学科，在环境污染控制中发挥着重要的作用。
本文将从化学原理的应用、减少和处理污染物以及环境监测等方面，探讨化学对环境污染控制的贡献。
一、化学原理的应用在环境污染控制中，化学原理被广泛应用于污染物的识别、分析以及治理过程中。
例如，利用化学反应的理论和方法，科学家们可以确定污染物的特征及其对环境的影响程度。
通过分析土壤、空气和水样品中的污染物，化学科学家可以准确地识别出污染源，并定量测定污染物的浓度。
这为制定有效的环境污染治理措施提供了重要依据。
二、减少和处理污染物1. 利用化学实现污染物减少化学科学提供了许多有效的方法来减少污染物的生成。
例如，通过改变化学工业过程中的原料选择、反应条件以及催化剂的使用，可以降低有害物质的产生。
此外，利用催化剂对污染物进行选择性催化转化，将其转化为无害物质，从而减少对环境的污染。
2. 化学技术在污染物处理中的应用化学技术在环境污染物的处理和清除中起着关键作用。
例如，利用化学氧化、还原和酸碱中和等反应，可以将有机污染物分解为无害物质。
此外，化学技术还包括膜分离、吸附和离子交换等方法，能够有效地去除水和空气中的污染物。
三、环境监测1. 污染物的分析与监测化学分析技术在环境监测中发挥着重要的作用。
通过采集样品，并利用化学分析方法进行分析，可以确定污染物的种类和浓度，从而评估环境中的污染程度。
常见的化学分析技术包括质谱、色谱和电化学分析等。
2. 环境标准和控制化学对环境污染控制的贡献不仅限于污染物的减少和处理，还包括制定环境标准和控制措施。
通过研究环境中的污染物对生态系统和人类健康的影响机制，化学科学家可以制定相应的环境标准，以保护环境和公众健康。
综上所述，化学在环境污染控制中发挥着重要的作用。
通过应用化学原理，减少和处理污染物，以及进行环境监测，化学科学家为环境保护和可持续发展做出了重要的贡献。
只有通过不断地推动化学科学的发展，我们才能更好地应对环境污染带来的挑战，建设更加美好的环境未来。
污染控制化学
教材：
污染控制化学，杨智宽，韦进宝主编，武汉大学出版社，1998。
主要参考书：
环境污染控制工程，王守信等主编，冶金工业出版社，2004。
表
课程名称：污染控制化学
英文名称：Pollution Control Chemistry
课程类型：■讲授课程□实践（实验、实习）课程□研讨课程□专题讲座□其它
考核方式：考试
教学方式：讲授
适用专业：环境科学、环境工程
适用层次：硕士■博士□
开课学期：秋季
总学时/讲授学时：32/32
学分：2
先修课程要求：环境化学
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术专长
陆晓华
教授
环境科学
61
环境化学、分析化学
袁松虎
博士
环境科学
29
环境化学
陈静
副教授
环境科学
32
环境化学教学大纲（章节目录：学时：32学分：2
第一章绪论
第二章酸碱反应和化学沉淀
2.1酸碱反应基础
2.2重金属形态的酸碱调控
2.3基本沉淀反应和原理
第三章吸附和吸收
3.1吸附基本原理
3.2气体和水体污染物的吸附
3.3气体污染物的吸收
第四章分离技术
4.1萃取技术原理和应用
4.2离子交换技术基本原理和应用
4.3膜技术基本原理和应用
第五章氧化还原化学
5.1常用氧化还原体系
5.2光/电化学氧化还原
5.3零价金属还原
第六章生物处理
6.1污染物的好氧/厌氧代谢过程和影响因素
6.2典型污染物的生物处理过程
污染控制化学，杨智宽，韦进宝主编，武汉大学出版社，1998。
主要参考书：
环境污染控制工程，王守信等主编，冶金工业出版社，2004。
表
课程名称：污染控制化学
英文名称：Pollution Control Chemistry
课程类型：■讲授课程□实践（实验、实习）课程□研讨课程□专题讲座□其它
考核方式：考试
教学方式：讲授
适用专业：环境科学、环境工程
适用层次：硕士■博士□
开课学期：秋季
总学时/讲授学时：32/32
学分：2
先修课程要求：环境化学
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术专长
陆晓华
教授
环境科学
61
环境化学、分析化学
袁松虎
博士
环境科学
29
环境化学
陈静
副教授
环境科学
32
环境化学教学大纲（章节目录：学时：32学分：2
第一章绪论
第二章酸碱反应和化学沉淀
2.1酸碱反应基础
2.2重金属形态的酸碱调控
2.3基本沉淀反应和原理
第三章吸附和吸收
3.1吸附基本原理
3.2气体和水体污染物的吸附
3.3气体污染物的吸收
第四章分离技术
4.1萃取技术原理和应用
4.2离子交换技术基本原理和应用
4.3膜技术基本原理和应用
第五章氧化还原化学
5.1常用氧化还原体系
5.2光/电化学氧化还原
5.3零价金属还原
第六章生物处理
6.1污染物的好氧/厌氧代谢过程和影响因素
6.2典型污染物的生物处理过程
污染控制化学2012复习资料全解
《污染控制化学》课程复习资料索引1、清洁生产 (4)2、可持续发展 (4)3、环境质量 (4)4、环境污染 (4)5、环境效应 (4)6、温室效应 (5)7、名词解释 (5)8、臭氧的化学性质与制备方法 (6)9、臭氧消毒的主要优点 (7)10、反渗透 (7)11、污染控制的新理念 (7)12、绿色化学的内涵 (7)13、吸附技术在污染控制中的应用 (9)14、高级氧化技术（AOP） (9)15、湿式氧化技术的基本原理及特点 (9)16、Fenton 技术的原理及主要影响因素 (10)17、零价金属纳米材料在污染消除与环境修复中的应用 (10)18、简述干法及湿法脱硫技术及特点 (11)19、水体中重金属污染的特点？ (11)20、含硫化氢成分废气的处理技术及其原理 (12)21、“环境”的含义： (13)22、当今世界主要环境问题 (13)23、水体污染的污染源 (13)24、水体污染的类型 (13)25、大气污染源 (13)26、控制酸性污染物排放和酸雨污染的主要途径 (13)27、传统废水处理方法 (14)28、光催化技术的理论原理 (14)29、电催化技术的理论原理 (14)30、放电等离子体在环境中应用的主要特点 (14)31、NOx组成 (14)32、烟气催化脱硝技术方法 (15)33、传统废水处理方法 (15)34、臭氧消毒的主要优点 (15)35、臭氧的制备方法： (15)36、AOP 适宜的处理污染物的TOC范围 (15)37、活性炭的应用领域 (15)38、活性炭的再生方法 (15)39、活性炭的表面改性 (15)40、简述含HCN成分废气的处理技术及其原理 (16)41、简述等离子体技术在污染消除中的应用原理 (16)42、光助污染控制技术的几种类型 (17)43、简述持久性有机污染物的特征及危害 (17)45、超滤和微滤技术 (17)46、厌氧生物处理 (18)Questions in English:1. What is an “ecological footprint? (19)2. DO (19)3. POPs (19)4. PTS (20)5. COD (20)6. BOD (20)7. TOC (21)8. Roles of nanotechnology in Fe0 technique (21)9. What is the advantage of Fe 0 technique? (22)10. Sustainability (22)11. Photolysis (22)12. Main parameters in Fenton oxidation processes (22)13. Advantages of photocatalytic process compared to biological and traditional chemical oxidation processes (23)14. The combinations of heterogeneous photocatalysis with other techniques (24)15. Application and design strategy of AOP (25)1、清洁生产联合国环境规划署与环境规划中心(UNEPIE/PAC)综合各种说法，采用了“清洁生产”这一术语，来表征从原料、生产工艺到产品使用全过程的广义的污染防治途径，给出定义：清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险性。
自然科学知识：化学物质的环境污染和控制
自然科学知识：化学物质的环境污染和控制化学物质是现代社会不可避免的存在，它们在人类生产和生活中扮演着重要角色，但同时也带来了环境污染的问题。
这些化学物质可以通过多个途径进入环境，如排放、泄漏、倾倒等，对环境造成严重影响，甚至对人体健康产生潜在威胁。
因此，对化学物质的环境污染必须引起我们的高度重视，并采取措施加以控制。
首先，了解化学物质的污染途径和影响是必要的。
化学物质的污染主要包括水、空气、土壤、废物等方面。
化学物质对水体的污染是导致水质恶化和水生生物灭绝的原因之一。
如今，许多城市的水源地、水库、河流、海洋等地方都已经受到了工业和各种污染源的影响。
空气污染也是一个日益严重的问题，如汽车尾气、工厂排放的废气、锅炉烟气等都会导致大气污染，许多城市常年处于雾霾状态。
化学物质对土壤的污染会影响农作物的生长和质量，甚至会残留在作物中，对人类健康造成威胁。
废物的处理问题也是当今严峻的挑战之一，许多有害化学物质，如重金属、有机物、化肥、农药等，都会滞留在废物中，难以降解或分解。
为了控制化学物质的环境污染，我们需要从源头控制，加强环境管理和治理。
首先要加强立法，完善制度，建立规范和有效的环保标准和检测方法，对污染源实施必要的监管和管理。
其次，要改变能源消费结构，支持可再生能源的发展，减少化石能源的使用量，从而降低大气污染和化学物质排放。
此外，采用现代化技术，建立高效、环保的制造、生产、处理工艺和设备，减少化学物质产生过程中的污染排放。
同时，开展公众教育和宣传活动，提高人们环保的意识和责任感，增强监督与举报机制，加大对违法排污的处罚力度，从而营造全社会共同参与、合作治理的良好氛围。
最后，跨界合作也是解决化学物质环境污染问题的必要手段。
由于化学物质具有跨界外溢、累积毒性、长期影响等特点，国际合作与协调是必要的。
国际间应当建立环境监测研究机构、法律框架等，对有害化学物质进行全面的管理和合作。
同时，在跨国企业在企业职业道德，管理和环保技术的方面也应该得到提高。
环境污染控制与化学
环境污染控制与化学随着工业化和城市化的快速发展，环境污染已经成为了一个严重的问题。
环境污染不仅对人类的健康造成威胁，还对生态系统产生了负面影响。
为了解决环境污染问题，人们开始推动环境污染控制与化学的结合，以减少和治理污染物的释放。
一、环境污染控制的重要性环境污染控制是保护生态环境和人类健康的关键措施之一。
环境污染会导致大气、水体和土壤的污染，进而对植物、动物和人类产生危害。
而环境污染控制旨在减少或阻止污染物的排放，从而保护环境和生态平衡。
二、化学在环境污染控制中的应用化学在环境污染控制中起到了重要的作用。
以下是几个例子：1. 废水处理：化学方法被广泛应用于废水处理过程中。
例如，通过添加化学药剂，可以将废水中的重金属离子和有机物质去除或转化为无害物质。
2. 大气污染控制：化学方法也可以用于减少大气污染物的排放。
例如，脱硝技术可以利用化学反应将氮氧化物转化为氮气，从而减少大气中的氮氧化物含量。
3. 土壤污染修复：通过利用化学方法，可以将土壤中的有害物质转化为无害物质或固定起来，以减轻土壤污染对环境的影响。
三、绿色化学的重要性绿色化学是一种注重环境可持续性的新型化学方法。
它旨在减少或消除对环境和生态系统的负面影响，并在化学过程中使用更环保的材料和技术。
1. 可再生能源：绿色化学鼓励使用可再生能源，如太阳能和风能，来驱动化学反应，减少对化石燃料的依赖。
2. 可降解材料：绿色化学鼓励使用可降解的材料，以减少对环境的不可逆影响。
例如，可降解塑料可以被微生物降解，减少塑料污染的风险。
3. 低污染反应：绿色化学注重使用低污染的反应条件和催化剂，以减少对环境和健康的不良影响。
四、环境污染控制与化学的挑战尽管环境污染控制与化学的结合带来了很多好处，但仍面临一些挑战：1. 高成本：实施环境污染控制和绿色化学技术需要投入大量资金，这对一些发展中国家来说是一个难题。
2. 技术限制：某些污染物可能难以完全去除或转化为无害物质。
污染控制化学5-PPT课件
2021
1
■ 金属离子缔合物的萃取 ◆ 离子对化合物（离子缔合物）概念：
金属络离子与异性电荷离子借助静电引力作 用在溶液中结合形成不带电化合物称为离子对化 合物或离子缔合物。
◆ 离子对化合物（离子缔合物）具有疏水性，可 被有机溶剂萃取。因此，离子对化合物（离子缔 合物）是继金属螯合物之后的可被萃取的另一大 类金属化合物。
C3H C3H
HC3H C3H C3H
C3H CC2H CC2H CH CH C2H NCC2H CC2H CC3H
C3H C3H
C3H C3H C3H
2021
12
叔胺
三-异-辛胺（TIOA）
CH3
CH3 C CH2 CHCH2 CH2 N
CH3
CH3
3
季胺（盐） Aliquat 336
[CH3N (-(CH2)7~11CH3)3]+
N + R 2+ H 2 O
2021
9
例如用罗丹明B萃取镓（Ga）
(C2H5)2N
（1）
（2）
O
N(2C H5)2
(C2H5)2N
C OH
+ H+
C OH (R) O
O
N+(C2H5)2
C
+H2O
C OH (R+H ) O
Ga3+ + 4Cl- → GaCl4-
2021
10
◆ 金属的高分子胺萃取 高分子胺的定义：
2021
16
▲ 高分子胺萃取酸的特点
2 R 3 N (O ) H 2 S4 O (R 3 N )2 S H 4 (O O )
第五章污染控制
空气 厂房设备 工作人员 使用的水
化学溶剂 化学气体 静电
5.3.2 空气 普通空气中含有许多污染物，主要是 可在空气中传播的颗粒（一般是微粒或浮尘）， 颗粒的相对尺寸如下图所示（单位是：微米）。
浮质 金属尘埃
水泥 尘埃
烟尘
杀虫剂微粒
人类毛发 的直径
10 000 5000
1000 500
100 50
200%
用脚跺 地板
5000%
5.4.4 工艺用水
在晶园生产的整个过程中，要经过多次的化学 刻蚀与清洗，每步刻蚀与清洗后都要经过清水冲 洗。由于半导体器件非常容易受到污染，所以所 有工艺用水必须经过处理，达到非常严格洁净度 的要求。
普通城市用的水中包含大量洁净室不能接受的 污染物，主要有：
溶解的矿物 颗粒
钟也可释放10万到100万个颗粒，当人员移动时，
这个数字还会大幅增加。这些颗粒都是来自脱落
的头发和坏死的皮肤。其他的颗粒源还有象化妆
品、染发剂和暴露的衣服等。图5.18列出了从不
同操作人员的动
正常呼吸
无微粒
作中产生的污染物的 吸烟后吸烟者的呼吸
500%
喷嚏
2000%
水平。
安坐
20%
手摩擦脸
2Hale Waihona Puke 0%步行第五章 污染控制
5.1 概述
在这一章中，将解释污染对器件工艺、器件
性能和器件可靠性的影响，以及芯片生产区域存
在的污染类型和主要的污染源。同时也简要介绍 洁净室规划、主要的污染控制方法和晶片表面的 清洗工艺等。
5.2 污染类型
微粒 金属离子 化学物质 细菌
• 微粒 器件对污染物的敏感度取决于特征图形的 尺寸和晶体表面沉积层的厚度。由于特征图形尺 寸越来越小，膜层厚度越来越薄，所允许存在的
化学溶剂 化学气体 静电
5.3.2 空气 普通空气中含有许多污染物，主要是 可在空气中传播的颗粒（一般是微粒或浮尘）， 颗粒的相对尺寸如下图所示（单位是：微米）。
浮质 金属尘埃
水泥 尘埃
烟尘
杀虫剂微粒
人类毛发 的直径
10 000 5000
1000 500
100 50
200%
用脚跺 地板
5000%
5.4.4 工艺用水
在晶园生产的整个过程中，要经过多次的化学 刻蚀与清洗，每步刻蚀与清洗后都要经过清水冲 洗。由于半导体器件非常容易受到污染，所以所 有工艺用水必须经过处理，达到非常严格洁净度 的要求。
普通城市用的水中包含大量洁净室不能接受的 污染物，主要有：
溶解的矿物 颗粒
钟也可释放10万到100万个颗粒，当人员移动时，
这个数字还会大幅增加。这些颗粒都是来自脱落
的头发和坏死的皮肤。其他的颗粒源还有象化妆
品、染发剂和暴露的衣服等。图5.18列出了从不
同操作人员的动
正常呼吸
无微粒
作中产生的污染物的 吸烟后吸烟者的呼吸
500%
喷嚏
2000%
水平。
安坐
20%
手摩擦脸
2Hale Waihona Puke 0%步行第五章 污染控制
5.1 概述
在这一章中，将解释污染对器件工艺、器件
性能和器件可靠性的影响，以及芯片生产区域存
在的污染类型和主要的污染源。同时也简要介绍 洁净室规划、主要的污染控制方法和晶片表面的 清洗工艺等。
5.2 污染类型
微粒 金属离子 化学物质 细菌
• 微粒 器件对污染物的敏感度取决于特征图形的 尺寸和晶体表面沉积层的厚度。由于特征图形尺 寸越来越小，膜层厚度越来越薄，所允许存在的
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◆ 碱性染料离子缔合物的萃取 所谓碱性染料，两个特征：
▲ 本身具有丰富的发色团(含有不饱和键的基团) ▲ 含有胺基等碱性基团（也是一种助色团）
碱性染料具有一个共同的特点，即其分子内氮 原子上具有孤对电子，可牢固地结合一个质子，继 而产生质子化作用，生成一种阳离子：
C(OHN )2+ R H += C
◆ 盐析作用：
在水相中加进某些盐类常能增强有机 相对特定物质的萃取率，这种作用称为盐 析作用。
盐析作用原理：一方面在于盐类能与 水分子结合，结果使原先能够和被萃取盐 相结合的游离水减少，提高了萃取效果； 另一方面起着同离子效应。
例如：用乙醚萃取硝酸钍或硝酸铀酰 时，可用硝酸锂、钙、镁作为盐析剂。
3.5 有机污染物的萃取控制 ◆ 含酚废水的萃取处理
酯类 酮类 醛类
表3-3 不同氧键的溶剂对HCl釒羊盐萃取效率的影响
溶
剂
正戊醇
乙醚
乙酸乙酯
甲基丁基酮
HCl浓度（mol/L） 1 6 9 7
分配系数 30 100 1000 9000
Fe3+能否用釒羊盐来萃取？若能，其具体的 过程怎样？相应的萃取条件怎样？
Fe、Au、Sb、Ga、 In 、 Tl等分别可以以 HFeCl4、HAuCl4、HSbCl6、HGaCl4、 HInCl4 和HTlBr4等形式用乙醚萃取。
▲ 阴离子对元素形成釒羊盐的影响
阴离子的亲水性对元素形成釒羊盐的萃取影响 很大，被萃取的阴离子不应有很大的亲水性。
例如，由于含氧阴离子(SO42-，特别是NO3-)亲 水性大，其形成的釒羊盐不稳定，因此，其釒羊盐 被萃取的效率很低。
硫氰酸络离子和卤族阴离子很易利用釒羊盐形 成机理来萃取。溴化物，特别是碘化物比一般的氯 化物更易于萃取。
主要萃取剂：苯系物、取代乙酰胺N503、乙酸乙酯、异 丙醚、苯乙酮、磷酸三甲酯
CH3
O
CHC6H13
OH
CH3
C
N
+
CHC6H13
CH3
(a)
N503
—OH O
CH3 C
.....
CH3
CHC6H13 N
CHC6H13
CH3
(b)
◆ 有机农药的萃取分离处理
表3-6 部分农药的不同溶剂萃取的分配系数
N + R 2+ H 2 O
例如用罗丹明B萃取镓（Ga）
(C2H5)2N
（1）
（2）
O
N(2C H5)2
(C2H5)2N
C OH
+ H+
C OH (R) O
O
N+(C2H5)2
C
+H2O
C OH (R+H ) O
Ga3+ + 4Cl- → GaCl4-
◆ 金属的高分子胺萃取 高分子胺的定义：
高分子胺是指分子量在250~600的有机胺 类化合物。
污染控制化学5-
溶液中离子对的形成：
A B A B
其平衡常数：
K
[A B ] [A ][B ]
◆ 金属釒羊盐的萃取 釒羊盐的形成：
R
O
+
+
H
+
-
Cl
R
+
R
-
OH
Cl
R
一般情况下，有机含氧溶剂形成釒羊盐的能力：
R2O < ROH < RCOOH < RCOOR < RCOR < RCHO
醚类 醇类 酸类
农药名称
乙酰甲胺磷 氧乐果 敌百虫 硫环磷 敌敌畏 赛克津 西草净
阿特拉津 乙草胺
四氯化碳 苯 0
14. 5
0. 14 3. 4 27 64 140 110 800
D
醋酸丁酯
1. 4 25 350 350
氯仿 0. 12 0. 9 1. 1 30 60 380 800
按胺的种类不同而有差别，这种能力依叔胺>仲胺>
伯胺的次序而递减，伯胺几乎不能萃取过量酸。
为什么？
3.4 以物理分配为基础的萃取 物理分配萃取：相似相溶原理。
无机盐在有机相中的分配系数并不大，化合物 在有机溶剂中的溶解度是预言该化合物以物理分配 为基础的萃取性能最重要依据。
以物理分配为基础的萃取方法其选择性很高， 特别是无机盐的萃取更是如此。这种高选择性的原 因是能溶于有机溶剂中的无机盐比较少，而容易溶 于与水不相混溶的有机溶剂中的无机盐则更少。
一般认为（3-25）的作用类似于阴离子交换反应， 在有机相中的胺盐按式（3-25）中的形式与水相中的 金属络阴离子进行离子交换，形成可萃取的含金属离 子的离子对或离子缔合物而被萃取。
高分子胺萃取金属的能力依叔胺 > 仲胺 > 伯胺的顺序而渐减 ；
例如：环己胺（伯胺）和苄基烷基胺（仲 胺）萃取U(VI)和Co(II)，用苯或氯仿作溶剂， 发现后者比前者萃取更有效（水相为盐酸溶液）
2 R 3 N (O ) H 2 S4 O (R 3 N )2 S H 4 (O O )
(3 3)8
(R 3 N )2 S H 4 (O O ) H 2 S4 O 2 (R 3 N )H H 4 酸式盐而
被萃取的酸量越多。过量酸以酸式盐被萃取的能力
R 3N (O )H A R 3N H A (O )
(32)4
(nm )R 3N H A (O )M n (m n A )(R 3N) n H mM n (O A )(nm )A (32)5
(nm )R 3N H A (O )M m A (R 3N H )n m M n (O A ) （ 32） 6
高分子胺分4类： 伯胺、仲胺、叔胺、季胺（盐）
伯胺 三烷基甲胺 Primene JM-T
C3H C3H C3H C3H C3H H2N C C2HC C2HC C2HC C2HC C3H
C3H C3H C3H C3H C3H
仲胺 N-十二烯基三烷基甲胺 Amberlite LA-1
C3H C3H
HC3H C3H C3H
C3H CC2H CC2H CH CH C2H NCC2H CC2H CC3H
C3H C3H
C3H C3H C3H
叔胺
三-异-辛胺（TIOA）
CH3
CH3 C CH2 CHCH2 CH2 N
CH3
CH3
3
季胺（盐） Aliquat 336
[CH3N (-(CH2)7~11CH3)3]+
▲ 高分子胺形成的离子对反应
苄基：C6H5CH2苄基烷基胺： C6H5CH2- NH-R
3.3 酸的萃取控制
萃取酸是胺的基本性质。
高分子胺可用来萃取硝酸、盐酸、硫酸等强 酸，也可用来萃取磷酸、氢氟酸等弱酸和甲酸、 醋酸、草酸等有机酸，只有氨基酸不能被萃取。
例如：用高分子胺萃取的方法可用H2SO4和 KCl来生产K2SO4
▲ 高分子胺萃取酸的特点