ICS 71.040.40 G86 DB35 福 建 省 地 方 标 准 DB 35/T 1248—2012 电子工业用锗烷气体中杂质含量的测定 气相色谱法 Determination of Impurities in Electronic Industry-Germine by Gas Chromatography 2012 - 05 - 04 发布 福建省质量技术监督局 2012 - 08 - 05 实施 发 布 DB35/T 1248—2012 前 言 本标准按照GB/T 1.1–2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》、 GB/T 20001.4–2001 《标准编写规则 第4部分：化学分析方法》的规定进行编写和表述。 本标准由福建省化学工业气体标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：国家化学工业气体产品质量监督检验中心（福建）。 本标准主要起草人：林宇巍、陈熔、陈华、邹震、林永荣、张凤利、陈小娟、叶树海、郑江琳。 I DB35/T 1248—2012 电子工业用锗烷气体中杂质含量的测定 气相色谱法1) 1 范围 本标准规定了用气相色谱法测定电子工业用锗烷气体中杂质含量的方法。 本标准适用于电子工业用锗烷气体中氢、氧（氩）、氮、甲烷、一氧化碳、二氧化碳含量的测定。 各杂质组分的检测限：氢：0.02 μmol/mol、氧（氩）：0.01 μmol/mol、氮：0.01μmol/mol、甲烷： 0.005 μmol/mol、一氧化碳：0.02 μmol/mol、二氧化碳：0.005μmol/mol；各杂质组分检测线性范 围：氢、氧（氩）、氮≤1000μmol/mol，甲烷、一氧化碳、二氧化碳≤2000μmol/mol。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 4844.3-1995 高纯氦 GB/T 6681 气体化工产品采样通则 GB/T 3723-1999 3 工业用化学产品采样安全通则 原理 样品先通过预分离柱，实现主组分与杂质组分分离后，主组分经载气反吹出预分离柱，杂质组分通 过色谱柱分离后进入检测器检测。用保留时间定性，外标法定量。 4 试剂与材料 4.1 载气 高纯氦：纯度符合 GB/T 4844.3-1995 一等品要求。 4.2 驱动气 氮气，纯度≥99.99%。 4.3 标准气 采用有证标准物质，平衡气为氦气，标准气中各杂质的含量应与待测样品气中测定组分含量相近。 5 仪器与设备 1) 警告—使用本标准的人员应有正规有毒、有害、易燃、易爆气体分析实验室工作的经验，本标准未指出所有可 能的安全问题，使用者有责任采取适当的安全措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 DB35/T 1248—2012 5.1 气相色谱仪 带有脉冲氦离子化检测器(PDHID)。配置能够进行预分离、反吹、分离、测量流程的气路系统。典 型的气路系统见附录 A（资料性附录） 。 5.2 纯化器 氦气纯化器，纯化后氦气纯度≥99,9999%。 5.3 锗烷尾气解毒装置 解毒装置如图 1 所示。将进样出口与反吹出口排放的锗烷尾气通入两个 250mL 装有 25%高锰酸钾 溶液的吸收瓶，通过两级吸收后外排。 图1 锗烷尾气解毒装置 注：高锰酸钾溶液应现配，在连续进样50次后应更换新溶液。 6 采样 采样方法、设备及注意事项应符合GB/T 6681和GB/T 3723-1999的规定 7 分析步骤 7.1 仪器的准备 首先检查气相色谱仪气路的气密性，确定正常后，启动气相色谱仪，按照分析要求，调整其操作条 件，并使之稳定。 7.2 色谱条件 推荐的色谱条件 色谱柱：柱Ⅰ、柱Ⅱ为长约 2 m、内径 2 mm 的不锈钢柱，内装粒径为 0.18 mm~0.25 mm 的 Porapak Q 高分子聚合物，或其他等效色谱柱，用于预分离。柱Ⅲ为长约 2 m、内径 2 mm 的不锈钢柱，内装 粒径为 0.17 mm～0.25 mm 的 5A 分子筛或其他等效色谱柱，用于分析氢、氧（氩） 、氮、甲烷、一氧 化碳组分。色谱柱Ⅳ长约 2 m、内径 2 mm 的不锈钢柱，内装粒径为 0.18 mm～0.25 mm 的 Porapak Q 高分子聚合物，或其他等效色谱柱，用于分析二氧化碳。 柱温：60℃ 检测器温度：180℃ 气体纯化器温度：700℃ 载气流量：30mL/min 2 DB35/T 1248—2012 在推荐的色谱条件下，典型色谱图和组分保留时间见附录 B（资料性附录）。 7.3 测定 待仪器稳定后，在完全相同的条件下，平行测定标准样品和试样样品各至少两次，记录色谱峰面积， 直至相邻两次测定的峰面积相对偏差不大于10%。 8 分析结果表述 8.1 结果计算 样品中各杂质含量按式（1）计算： ϕi = Ai × ϕ s ....................................... (1) As 式中： φi ——样品气中被测组分的含量，单位为微摩尔每摩尔（µmol/mol）； Ai ——样品气中被测组分的峰面积，单位为微伏秒（µv•s）； As ——气体标准样品中相应已知组分的峰面积，单位为微伏秒（µv•s）； φs ——气体标准样品中相应已知组分的含量，单位为微摩尔每摩尔（µmol/mol）； 8.2 结果表示 对于任一组分，均以两次平行测定结果的算术平均值作为分析结果，测量结果取 2 位有效数字。 9 精密度 9.1 重复性 连续两次测定结果的绝对差值不大于这两个测定结果算术平均值的10%。 9.2 再现性 连续两次测定结果的绝对差值不大于这两个测定结果算术平均值的20%。 3 DB35/T 1248—2012 A 附 录 A （资料性附录） 典型的气路系统及分析流程 典型的气路系统配有一个十通自动阀，两个六通自动阀，一个 1 mL 定量管。气路系统流程见图 A1。 图A.1 典型的气路系统流程 注：阀关闭状态时，气路为实线；阀打开状态时，气路为虚线。 分析流程： 打开样品阀，保持进样速度 20mL/min，吹扫定量管。阀 1 切换成“开”状态，样品气进入柱Ⅰ将 锗烷和杂质组分预分离后，阀 1 切换回“关”状态，锗烷被反吹出预分离柱。杂质组分进入柱Ⅱ，将 CO2 与其他杂质组分进一步分离， H2、O2（Ar）、N2、CH4、CO 杂质进入柱Ⅲ后，阀 2 切换成“开”状态， CO2 进入柱Ⅳ后，阀 2 切换回“关”状态。当 H2、O2（Ar）、N2、CH4 进入检测器后，将阀 3 切换成“开” 状态，当 CO2 进入检测器后，将阀 3 切换回“关”状态，此时 CO 从分析柱Ⅲ流出进入检测器。 表A.1 推荐阀事件时间 阀事件 阀1 阀2 阀3 打开（min） 0.00 1.4 3.0 关闭（min） 1.2 2.5 4.0 4 DB35/T 1248—2012 BB 附 录 B （资料性附录） 推荐的色谱条件下典型色谱图 在 7.2 推荐的色谱条件下，杂质组分参考保留时间见表 B1，典型谱图见图 B1。 表B.1 锗烷中杂质组分参考保留时间 组分名称 氢 氧（氩） 氮 甲烷 二氧化碳 一氧化碳 参考保留时间（min） 1.2 1.6 2.1 3.0 4.0 4.7 注1：1．氢 2．氧+氩 3．氮 图B.1 4．甲烷 5．二氧化碳 6．一氧化碳 锗烷样品典型谱图 _________________________________ 5 DB35/T 1248－2012 福 建 省 地 方 标 准 电子工业用锗烷气体中杂质含量的测定 气相色谱法 DB35/T 1248—2012 * 2012 年 5 月第一版 2012 年 5 月第一次印刷