趙素粉
摘 要:本文圍繞高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)的檢測(cè)方法進(jìn)行了探討,分別對(duì)高純氨的前處理方法、高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和論述,供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞:金屬雜質(zhì);檢測(cè)方法
1 引言
在電子技術(shù)高速發(fā)展過(guò)程中,高純氨作為一種應(yīng)用越來(lái)越廣泛的材料為各種電器器件的性能提供了更多的可能性。隨著電子器件及設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提升,對(duì)高純氨的質(zhì)量也有了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。為此對(duì)高純氨中簡(jiǎn)述顆粒雜質(zhì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析和研究是十分必要且十分重要的。
2 高純氨的前處理方法
對(duì)于高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)檢測(cè)來(lái)說(shuō),其需要先對(duì)純氨進(jìn)行前處理,前處理方法主要有溶液吸收法和蒸發(fā)捕集法。溶液吸收法主要是利用溶液對(duì)氣體的強(qiáng)大吸收和融合性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)純氨的富集。由于氨氣本身具有極易溶于水的性能,因此在實(shí)際處理過(guò)程中可利用超純水來(lái)作為吸收富集溶液。在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中需要注意氨氣溶于水的速度較快,應(yīng)對(duì)氨氣的流速進(jìn)行合理控制,避免出現(xiàn)倒吸的現(xiàn)象。蒸發(fā)捕集法的原理是對(duì)液化態(tài)的樣品進(jìn)行蒸發(fā),在氨氣揮發(fā),水蒸發(fā)后,留在容器內(nèi)的即為所要測(cè)的金屬雜質(zhì)樣品。該處理方法對(duì)溶液的沸點(diǎn)有要求,不能太高,同時(shí)液態(tài)樣品中不能含有對(duì)分析儀器有腐蝕性的成分。此外由于液態(tài)樣品中部分金屬雜質(zhì)很可能會(huì)隨蒸發(fā)過(guò)程流失,因此最好是將處理方法與溶液吸收法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行,提高金屬雜質(zhì)檢測(cè)試驗(yàn)的質(zhì)量和效率。
3 高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的具體步驟是先將兩個(gè)材質(zhì)為PFA的洗滌瓶進(jìn)行串聯(lián),首個(gè)洗滌瓶?jī)?nèi)加入待測(cè)液氨,后一個(gè)洗滌瓶加入超純水。當(dāng)液氨不斷揮發(fā)后,會(huì)進(jìn)入到超純水的洗滌瓶?jī)?nèi)被快速吸收,得到氨水樣品。首個(gè)洗滌瓶?jī)?nèi)的液氨揮發(fā)完全后,向瓶?jī)?nèi)加入稀硝酸溶液對(duì)瓶?jī)?nèi)壁殘留的金屬雜質(zhì)進(jìn)行溶解,獲得金屬樣品。將獲得的氨水樣品和稀硝酸溶解后的金屬樣品進(jìn)行稀釋?zhuān)缓蠓謩e進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè),所得的結(jié)果相加就得到待測(cè)氨溶液中金屬顆粒雜質(zhì)的含量。對(duì)于不同的金屬元素來(lái)說(shuō)檢出限有一定的差別,本試驗(yàn)利用高分辨率電感耦合等離子體質(zhì)譜儀來(lái)進(jìn)行,可以有效避免利用四級(jí)桿質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)時(shí)某些金屬離子檢測(cè)條件受限的情況以及離子或氧化物干擾的情況,使檢測(cè)的分辨率和準(zhǔn)確率更有保障。高分辨率電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的運(yùn)行參數(shù)設(shè)置如表1。
高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)的含量計(jì)算公式為:
CG = (CLM1+CNM3) / M2
其中,CG為高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)的含量(m/m);CL為氨水溶液中金屬顆粒雜質(zhì)的含量(m/m);CN為硝酸溶液中金屬顆粒雜質(zhì)的含量(m/m);M1為氨水溶液的質(zhì)量(g);M2為高純氨樣品的質(zhì)量(g);M3為硝酸溶液的質(zhì)量(g)。
4 高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
利用標(biāo)準(zhǔn)曲線法來(lái)對(duì)多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)對(duì)蒸發(fā)捕集后的氨水溶液中金屬元素進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。檢測(cè)儀器的最小輸出級(jí)別為10-12,HR,MR,LR分別表示儀器的高中低分辨率設(shè)置。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中未檢出的情況屬于元素含量低于檢出限的情況,即當(dāng)實(shí)際溶液中金屬檢測(cè)的絕對(duì)值小于2*10-11m/m時(shí),表現(xiàn)為空白的信號(hào)輸出,檢出結(jié)果為0.000。通過(guò)表1中的有效的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與樣品的稀釋倍數(shù)進(jìn)行相乘即得到高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)的含量。
對(duì)于氟離子選擇電極測(cè)氟時(shí),應(yīng)加入 TISAB 總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑,校準(zhǔn)的工作曲線斜率在 20 ~ 25 ℃時(shí)電極的斜率為(58±2)mV 時(shí)最佳。氟離子選擇電極的最大空白值應(yīng)至少大于最低濃度所測(cè)得的電位值,否則立即更換更高級(jí)別的純凈水進(jìn)行反復(fù)洗滌,保證測(cè)得數(shù)值的準(zhǔn)確性。不能達(dá)到要求的應(yīng)更換電極。
5 結(jié)語(yǔ)
高純氨中金屬顆粒雜質(zhì)檢測(cè)采用溶液吸收法和蒸發(fā)捕集法來(lái)進(jìn)行前處理后利用高分辨電感耦合等離子體質(zhì)譜儀來(lái)進(jìn)行檢測(cè),不僅可以現(xiàn)場(chǎng)取樣,而且檢測(cè)靈敏度較高,準(zhǔn)確性較好,因而是一種高效便捷的檢測(cè)方法,值得推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳黎明.膜去溶進(jìn)樣高分辨電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定半導(dǎo)體級(jí)鹽酸中雜質(zhì)元素[J].化學(xué)試劑,2012,34(10).
[2]魏建軍,郎春燕,林龍飛,等,真空蒸餾分離-電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定高純碲中9種雜質(zhì)元素[J].分析化學(xué),2013,41(9).
[3]馬曉軒.超高純氨中痕量水檢測(cè)方法的研究[D].北京:北京化工大學(xué),2013.