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摘要:本文件规定了采用预切割、氢转化色谱法测定电子级氧中痕量二氧化碳的测定方法。本文件适用于电子工业中对高纯度氧气中痕量二氧化碳含量的检测与控制。
Title:Determination of Trace Carbon Dioxide in Electronic Grade Oxygen - Pre-cut Hydrogen Conversion Chromatographic Method
中国标准分类号:J74
国际标准分类号:27.080
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拓展解读
随着现代科技的发展,电子级氧气作为高纯度气体,在半导体制造、光纤通信和航天航空等领域扮演着至关重要的角色。然而,为了确保这些领域的设备性能和安全性,对电子级氧气中的杂质含量提出了极为严格的要求。其中,二氧化碳(CO₂)作为一种常见的杂质,其含量的检测与控制显得尤为重要。为此,我国制定了标准《SJ 2803-1987 电子级氧中痕量二氧化碳的测定方法.预切割、氢转化色谱法》,该标准为高纯度氧气中痕量二氧化碳的分析提供了科学依据。
《SJ 2803-1987》中采用的预切割和氢转化色谱法是一种高效、精确的分析手段。这种方法的核心在于利用色谱柱分离技术,将样品中的不同成分按时间顺序依次分离并检测。具体而言,首先通过预切割技术将样品中的主要组分(如氧气)从待测的痕量成分中分离出来,然后通过氢转化反应将二氧化碳转化为可被色谱柱捕获的化合物,从而实现对二氧化碳的定量分析。
这一方法的优势在于能够有效避免其他气体组分的干扰,同时提高检测灵敏度。例如,在电子级氧气中,除了二氧化碳外,还可能存在氮气、氩气等杂质。这些成分可能会对检测结果产生影响,而预切割技术可以有效减少它们的干扰,使分析更加准确。
高纯气体广泛应用于多个高科技领域,例如半导体制造中的清洗和蚀刻过程需要高纯氧气作为反应介质;光纤通信中,高纯氧气用于制造光纤预制棒;航天航空领域则需要高纯氧气作为燃料助燃剂。因此,对电子级氧气中杂质的控制直接关系到这些行业的生产效率和产品质量。
痕量杂质的存在可能引发一系列问题。以二氧化碳为例,即使含量极低,也可能导致半导体器件的失效或光纤材料的光学性能下降。因此,制定严格的检测标准对于保障行业安全至关重要。
色谱技术是现代分析化学的重要工具之一,其应用范围已从实验室研究扩展到工业生产。近年来,随着仪器精度和自动化水平的提升,色谱技术在痕量分析中的应用愈发广泛。例如,一些先进的色谱仪能够实现在线监测,为企业提供实时的质量控制数据。
某大型半导体制造企业曾因电子级氧气中二氧化碳含量超标导致产品良率下降。通过对样品进行《SJ 2803-1987》标准规定的检测,发现二氧化碳含量远高于行业标准限值。随后,企业采取了改进生产工艺和更换供应商的措施,最终将二氧化碳含量降至合格范围内。这一案例充分说明了该标准的实际应用价值。
根据统计数据,采用预切割、氢转化色谱法进行检测时,最低可检测出的二氧化碳浓度为0.1 ppm(百万分之一)。而在实际生产中,通常要求二氧化碳含量低于5 ppm。这意味着,该方法不仅具有极高的灵敏度,还能满足工业生产的严格要求。
《SJ 2803-1987 电子级氧中痕量二氧化碳的测定方法.预切割、氢转化色谱法》为高纯氧气的质量控制提供了可靠的技术支持。通过预切割技术和氢转化反应,该方法能够精准地检测出电子级氧气中的二氧化碳含量,从而帮助企业确保产品质量和生产安全。未来,随着科技的进步和标准的不断完善,相信这一方法将在更多领域发挥更大的作用。