hochreinen

Hochreine Substanzen bezeichnet Stoffe, bei denen die Gehalte an Verunreinigungen extrem gering sind. In der Praxis wird Reinheit oft in Prozent oder in N-Stufen angegeben. Beispiele sind 4N (ca. 99,99 %), 5N (ca. 99,999 %), 6N (ca. 99,9999 %); höhere Werte wie 7N oder 8N kommen vor allem in der Halbleitertechnik zum Einsatz. Verunreinigungen können Metalle, Ionen, organische Substanzen und Partikel sein; in hochreinen Materialien liegen Spuren oft im Bereich von ppb oder ppt, die die Eigenschaften beeinflussen können.

Die Reinheit wird durch analytische Verfahren gemessen, etwa ICP-MS, ICP-OES, IC, TOC-Analytik oder Röntgenfluoreszenz. Zertifikate wie das Certificate of Analysis dokumentieren die Reinheit und die Rückverfolgbarkeit zu Referenzmaterialien.

Herstellung und Aufbereitung hochreiner Stoffe nutzen mehrstufige Reinigungsverfahren: Destillation, Fraktionierung, Kristallisation, Sublimation, Filtration, Ionenaustausch und extraktive Reinigung; in der Halbleitertechnik kommen Zone Refining, Vakuumreinigung und kontrollierte Reaktorprozesse hinzu. Für Wasser gelten ultrahochreine Standards; Normen wie ISO 3696 definieren Reinheitsgrade, ebenso wie branchenspezifische Spezifikationen.

Typische Beispiele sind ultrahochreines Wasser, hochreine Lösungsmittel, Silizium, Germanium, Galliumarsenid sowie seltene Erden und spezialisierte Gase. Sie werden in Elektronik, Optik, Forschung, Analytik und Pharmazie verwendet.

Die Qualitätssicherung umfasst Zertifikate, regelmäßige Tests und klare Spezifikationen; die Anforderungen sind stark abhängig von Anwendung und Lieferkette.