Туркменистан мог бы производить неон, пользующийся огромным спросом на мировом рынке

Туркменистан на основе инновационных технологий химической промышленности страны может производить неон — главный и необходимый компонент для производства чипов — интегральных микросхем размером с крохотное рисовое зёрнышко.

Неон — инертный одноатомный газ без цвета и запаха, он практически ни с чем не вступает в активную химическую реакцию. Но при этом элемент обладает высокой электропроводностью, и становится ярко-красным, когда через него пропускают ток. Неон — пятый по распространённости элемент во Вселенной после водорода, гелия, кислорода и углерода.

Уже сегодня человечество сталкивается с тем, что уровень спроса на неон и неоногелиевую смесь превышает количество производимого, что может привести к появлению определенного дефицита уже в недалёком будущем.

Единственным источником его получения является воздух. Его разделяют с применением технологии низкотемпературной ректификации. В результате отделяют от кислорода наиболее лёгкие его компоненты, а именно Ne и He. Получаемый в итоге продукт может содержать всего до 10 процентов неоногелиевой смеси, в то время как всю остальную массу вещества составляют азот и водород.

Последующая задача состоит в том, чтобы максимально очистить неоногелиевую смесь от посторонних примесей с использованием методов адсорбции и конденсации, обеспечив её максимальную чистоту. Для этого применяется промышленное оборудование, с помощью которого удаётся удалить из продукта химические компоненты H и N. Водород выжигается из полученной смеси в специальных печах, а азот устраняют с использованием низкотемпературных дефлегматоров и криогенных адсорберов.

В результате удаётся получить так называемый сырой неон, то есть неоногелиевую смесь, чистое содержание Ne в которой может варьироваться в пределах от 50 до 75 процентов. Кроме того, продукт включает в себя приблизительно в три раза меньшее количество гелия и всего до двух процентов водорода.

Для промышленных целей неон выделяют из воздуха, как побочный продукт при выделении из воздуха жидкого азота и кислорода, двумя способами: адсорбционным или конденсационным.

В большинстве случаев для применения в сфере производства достаточно и сырого газового продукта, но нередко он может потребоваться в особо чистом виде. Для его получения необходимо использование промышленных установок, которые применяют в своей работе методы адсорбции или конденсации.

Например, в случае конденсации вещество искусственно подвергают заморозке с применением доведённого до кипения жидкого азота в условиях вакуума. Особо чистый газ неон должен содержать в себе по стандарту не менее 99,888 процентов чистого вещества. Он не является токсичным и полностью инертен.

Но для некоторых сфер деятельности может потребоваться ещё более глубокая, комплексная очистка, целью которой является получение Ne с чистотой до 99,99 процентов и выше. Площади для выпуска очищенного неона требуются достаточно ограниченные, это в большей степени лаборатория, чем полноценный завод. Так, например, недавно в МГТУ им. Н. Э. Баумана (Российская Федерация) в течение четырёх месяцев была разработана технология и создана установка производства высокочистого неона.

Естественно, стоимость газового продукта, который прошёл глубокую и комплексную очистку, является более высокой. Сегодня цена неона составляет 2500 $ за кубометр. А значит, что производство чистого неона может в кратчайшие сроки обеспечить десятки, если не сотни миллионов долларов технологичного экспорта в год.

Неон широко применяется в самых различных направлениях человеческой деятельности. В смеси с гелием этот химический элемент используется в качестве специализированной рабочей среды для некоторых видов газовых лазеров. А вот смеси неона и азота незаменимы при производстве наружного освещения и для создания рекламы и вывесок.

Неону нашли широкое применение в промышленной сфере. Данный элемент выступает в качестве охладителя в криогенных установках. Жидкий неон идеально подходит для создания температуры для хранения ракетного топлива или для имитации космических условий.

В результате смешивания неона с гелием получается смесь, пригодная для дыхания людей, работающих в условиях повышенного давления — например, океанавтов и водолазов.

Также лёгкий неоново-гелиевый воздух помогает облегчить состояние больных, которые страдают от проблем с дыхательными путями.

Отдельно следует выделить и свойства жидкого неона. Он выступает в качестве эффективного холодильного агента, благодаря чему незаменим в работе некоторых видов криогенных установок. К примеру, с помощью таких установок сегодня обеспечивают условия для хранения ракетного топлива.

Неон используется в эксимерных лазерах в фотолитографических установках (сканерах) как расходный материал. Без этого газа организовать производство полупроводников попросту невозможно. Таким образом, сфера применения Ne развивается с каждым днём, растут и объёмы его потребления.

Аллаберды Ильясов,

доктор технических наук

Источник: centralasia.news