前処理、一次純水、サブシステムと段階を重ねて仕上げる超純水。各工程の役割と、紫外線の後にイオン交換を置く理由を解説します。
超純水製造装置は、水中のイオン成分だけでなく、有機物、微粒子、生菌、溶存酸素といった不純物まで高度に取り除いた水をつくる設備です。半導体の製造では、シリコン基板の洗浄などに用いられます。洗浄に使った水の不純物が基板の表面に残ると、パターンの異常などを招き、製品の歩留まりが下がるおそれがあるためです。 ■工程はどう分かれている？ 1.前処理：砂ろ過などで、主に濁りの成分を除く 2.一次純水装置：主にイオン成分を除く(脱塩) 3.二次純水装置(サブシステム)：一次純水に残る微量の不純物を高度に除く ■一次純水はタンクを経て送る 一次純水はいったん純水タンクにためられ、ポンプで二次純水装置へ送られます。 ■一次純水装置の中身は？ RO膜、イオン交換樹脂、水に溶けたガスを抜く脱気装置などを組み合わせます。RO膜は塩類とともに有機物の一部も除くため、TOC(全有機炭素)を減らす役目も担います。脱気には、膜の外側を真空にして溶存ガスを引き抜く膜式の装置も使われます。まずはお気軽にご相談ください。
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基本情報
■サブシステムの主な構成 紫外線酸化装置、現地で再生せずに使うイオン交換装置(非再生型ポリッシャー)、限外ろ過膜装置などを、この順に並べるのが基本の形です。 ■紫外線は有機物を「消す」わけではない？！ 185nmの波長を含む紫外線を当てると、水から反応性の強いヒドロキシルラジカルが生じ、微量の有機物は有機酸や二酸化炭素に分解されます。ただし、分解されたものはまだ水の中に残っています。有機酸や炭酸はイオンになるため、後ろのイオン交換装置で取り除けるようになるのです。紫外線の後ろにイオン交換を置くのは、このためです。 ■最後に限外ろ過膜を置くのはなぜ？ 工程の最後で、生菌を含む微粒子を限外ろ過膜で取り除き、ユースポイントへ送ります。前段のイオン交換樹脂からも微細な粒子が出ることがあり、粒子の出にくい樹脂の開発も進められてきました。 ■紫外線ランプも消耗品！ 微量の有機物を分解するため、紫外線酸化装置では紫外線を当て続けます。そのランプは、装置の保守の中で定期的に交換します。
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用途／実績例
■使わなかった水はどこへ行く？ ユースポイント(洗浄装置などの使用点)で使われなかった超純水は、タンクへ戻して再び処理しながら循環させます。水の流れが止まって滞留する箇所では、細菌が増えやすくなるためです。 ■装置そのものが汚れの出どころに？！ 超純水の水準では、精製に使う機器からの持ち込みも問題になります。紫外線を当てると、副生成物として過酸化水素が生じることが指摘されています。過酸化水素は仕上げの樹脂を傷める原因にもなるため、触媒を担持した樹脂で分解する方法が開発されています。また、溶出の少ないイオン交換樹脂を選んだり、配管にPVDF(ポリフッ化ビニリデン)などの材料を使ったりすることも、水質を保つ工夫です。 ■一次純水の品質が土台 サブシステムが受け持つのは、一次純水に残った微量の不純物です。前処理と一次純水装置の安定した運転が、超純水づくりの前提です。トリイでは、純水装置の前処理や、イオン交換樹脂の取替・保守のご相談を承っています。まずはお気軽にご相談ください。
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企業情報
当社は創業以来、時代の変化と消費者ニーズの多様化に対応した多彩な 取扱品目を、用途やニーズに合わせ的確に供給することをモットーに、 柔軟なサービスを提供し続けております。 「ケミカル・エンジニアリング・パートナー」を企業スローガンに、 化学技術の専門家集団として、国内外の先進技術の中からお客様の問題を 解決するアイデアを発見し、アクティブにご提案いたします。
