關於氫氣的純度,為何不能呼吸製氫機的氫氣?
基本上。氫氣的純度是它最最最關鍵的參數。氫氣能否用於醫療。就取決於其純度。
氫氣的純度分級:
- 4N5(99.995%) (N-night) 工業氫。4N5以下的就是垃圾,連工業上也不願意使用。
- 5N(99.999%)工業氫。大多工業上使用。
- 5N5(99.9995)電子級氫氣。以價格區分為有證書與無證書。
- 6N(99.9999%)高純氫氣。多半是實驗室使用。目前只有三福有提供少量的高純氫氣,這個純度就已經是能買到的氫氣的天花板。一桶6N的氫氣約3000元NTD。
- 7N(99.99999%)~11N(99.999999999%) 超高純氫氣目前只有漢氫科技的固態氫氣可以達到。
6N-6個9。99.9999%--是不是6個9?
就是這樣算的。反言之。純度=1-不純物。所以1-99.9999%=0.000001 (不純物)
- ppm (parts per million) 的定義: 百萬分比,指每百萬份物質中包含某物質的份數。
所以。6N的氫氣。其不純物有0.000001 =1ppm 換句話說。6N的氫氣中有1個ppm的雜質。
[半導體製程要用多純的氫呢? 如何可以達到這個純度呢? ]
半導體製程的定義,常聽到的是「多少奈米」的製程,比如近日媒體常報導的台積電領先全球量產的5奈米製程或是2022年即將量產的3奈米製程。一般而言多少奈米的製程,所代表的是單一電晶體(Transistor)的通道長度(Channel Length),通道長度越短,電晶體的導通速度越快,每單位面積(毫米平方,mm2)的電晶體密度越高,運算能力與儲存功能也越高。
這一段大家看不太懂,我們先跳過哦。
半導體製程是個超微量的技術。在最早期的微米製程。就比須用到8N的超高純氫氣。否則就會發生雜質比晶體通道還要大的窘境。
後來逐漸發展的奈米製程。氫氣的純度就必須用到11N了。
為什麼半導體製程要用到氫氣?而且是"非氫不可"呢?
在過去。半導體製程主要使用CVD製程。化學氣相沉積(英語:chemical vapor deposition,簡稱CVD)是一種用來產生純度高、效能好的固態材料的化學技術。半導體產業使用此技術來成長薄膜。典型的CVD製程是將晶圓(基底)暴露在一種或多種不同的前趨物下,在基底表面發生化學反應或/及化學分解來產生欲沉積的薄膜。反應過程中通常也會伴隨地產生不同的副產品,但大多會隨著氣流被帶走,而不會留在反應腔(reaction chamber)中。
微製程大都使用CVD技術來沉積不同形式的材料,包括單晶、多晶、非晶及磊晶材料。這些材料有矽、碳纖維、碳奈米纖維、奈米線、奈米碳管、SiO2、矽鍺、鎢、矽碳、氮化矽、氮氧化矽及各種不同的高介電係數等材料。CVD製程也常用來生成合成鑽石。
在CVD製程中。用一個氣氛爐來做沉積。氣氛爐中必須灌入足夠的氫氣與氮氣。氫氣用來除氧還原,使得燒結的晶圓可達100%良率,不會發生焊疤,而加入氮氣是因為氮氣是惰氣,加入氮氣可保護CVD製程不發生爆炸。
現在的光刻機,在晶圓微影製程技術中,會將塗好光阻的晶圓藉由機械手臂傳送到曝光機中先進行對準而後曝光。隨著科技的進步,早期接觸式和接近式的對準機以1:1的方式將電路圖案曝光在晶圓上,但這種作法導致晶圓每次能曝光的圖案有限,2000年以後出現了能將電路圖案以4:1縮小投影在晶圓上的掃描式對準機,於是晶圓的產能得到4倍以上的生產速度,同時也宣布超大晶圓時代(ULSI)的來臨。
光刻機生產半導體,比傳統的CVD製程需要用掉更多更多的超高純氫氣。
[半導體產業如何取得超高純氫氣]目前是使用鈀膜的過濾器。向氫氣工廠(例如三福與聯華)購買大量的用槽車載運的5N5氫氣。在工廠經過靶膜過濾氫氣以提供光刻機使用。
以上。可以知道。半導體製程"非氫不可"而且非"超超超高純氫不可"。那麼,可以讓人體使用的氫氣應該"多少純度"呢?
人可以吃的分為1.食品2.藥品。食品與藥品所使用的材料都有國家標準的檢驗方法與要求純度及不純物總量。
藥品中的不純物必然少於食品中的不純物,也就是說,藥品的純度要比食品更高。
牛乳是一種食品。在牛乳的農藥殘留檢出中,國家標準多半都在0.05 0.02 0.2 0.006 0.01 ppm(百萬分之1)
6N=1ppm(不純物) 百萬分之1 5N=10ppm(不純物) 十萬分之一 4N5=100ppm(不純物)萬分之一
6N=1ppm(不純物) 百萬分之1 5N=10ppm(不純物) 十萬分之一 4N5=100ppm(不純物)萬分之一
因為氫氣目前並非給人體使用,目前僅為提供工業與精密製程(半導體),化學分析等使用。以上使用的氫氣純度自有其規範。
例如半導體製程該用超過8N的氫氣,你偏不用就是良率很差。自己負責。
在這個情形之下,很多人仍然需要呼吸氫氣。那你必須自己懂得判斷氫氣的純度。製氫機的氫氣是絕對不純的,而且愈來愈髒。固態儲氫器被用在航太的太空船上,被用在半導體與化學分析領域,因為固態儲氫器的出口純度至少都有7N以上。
在國家標準的可食用氫氣純度尚未公佈之前。至少選擇純度大於食品(牛奶)的超高純氫氣。是一個保護自己的基本方法。
[製氫機的純度?]
以定性而言。氫氣的純度應該以鋼瓶出口的純度為準。鋼瓶出口的純度是不會再有變化的。如果鋼瓶再接了管路。就應以管路出口的純度為準,因為管路也會污染氫氣,管路愈長污染愈長。因為氫氣是"活性"極高的氣體。
數年前有不肖商人將工業用製氫機賣給民眾呼吸。許多無知的民眾趨之若鶩。甚至有不肖商人將毒性更高的"氫氧機"提供民眾呼吸,不肖商人甚至向不肖醫生推銷,這些不肖醫生再賣給無知的民眾。
為何不能呼吸製氫機的氫氣呢?
原因有2。
1.製氫機的純度太低。不純物太高。
製氫機的原理。氫氣是由電極反應出來的。因為氫氣活性非常高,所以當氫氣被反應出來一次。會因為電極氧化及老化而產生許多的不純物。如果呼吸這個東西,不純物就被吸進身體裏面。不多久就會造成腫瘤的發生以及自體免疫的崩解。
簡而言之,製氫機所產氫氣是愈來愈髒的。無庸致疑。
2.製氫機必然是由水產氫氣,而水中產的氫氣含有太高的氘。而且愈用愈多。
同位素氘是人體產生腫瘤之必要元素。然而氘來自於水。半重氫與重氫(氘D 與 氚T)的提煉取得就是用大量的水去電解。所以電解水會得到大量的氘氣與少量的氚氣。
氘氣在二次大戰時做為一種化學武器。如果呼吸純氘氣。數小時內長出腫瘤並且身亡。
販賣制氫機給人呼吸,是一種草菅人命的行為。不管是不肖醫師還是不肖廠商。

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