国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

GC-MS測定高純氪、氙中的痕量氟化物

2019-07-11 09:37于瑞祥高艷秋董翊姜陽任逸塵魏王慧上海市計量測試技術(shù)研究院
上海計量測試 2019年3期
關(guān)鍵詞:氟化乙烷氟化物

于瑞祥 高艷秋 董翊 姜陽 任逸塵 魏王慧 / 上海市計量測試技術(shù)研究院

0 引言

高純氪、高純氙是電光源、半導(dǎo)體、航天等領(lǐng)域的重要氣體,廣泛應(yīng)用于各類照明燈中,是良好的保護(hù)氣和發(fā)光氣。目前,高純氪、氙主要由大型空分設(shè)備從空氣中提取,因其在空氣中含量極少,因此售價高昂,被譽為“黃金氣體”[1-3]。高純氪、氙中的氟化物雜質(zhì)主要為工業(yè)廢氣污染及半導(dǎo)體工業(yè)中使用的含氟氣體處理不徹底,排放或泄漏造成的。采用含有氟化物的氪氙制作的電光源產(chǎn)品會出現(xiàn)電極表面發(fā)白、大功率氙燈燈絲發(fā)黑、內(nèi)表面呈霧狀等質(zhì)量問題,從而影響燈的使用壽命[4,5]。由于氪、氙價格昂貴,一旦產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題,給氣體生產(chǎn)和使用企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。近年來,隨著對產(chǎn)品要求的提高,生產(chǎn)企業(yè)和使用企業(yè)已經(jīng)不滿足于國標(biāo)[6,7]的要求,這也對氟化物雜質(zhì)的檢測技術(shù)提出了新的要求。

本文采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法對高純氪、高純氙中四氟化碳、六氟乙烷和八氟丙烷三種氟化合物進(jìn)行檢測。方法時間短,檢出限低,準(zhǔn)確度高,能夠滿足相關(guān)企業(yè)對三種微量氟化物的檢測需求,可為產(chǎn)品的質(zhì)量檢測提供一定的技術(shù)支持。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

6890N-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國Agilent公司);GS-GasPro毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.32 mm,美國 Agilent公司)。

標(biāo)準(zhǔn)氣:氦中四氟化碳、六氟乙烷、八氟丙烷各10 μmol/mol;氪中四氟化碳、六氟乙烷、八氟丙烷各100 μmol/mol;氙中四氟化碳、六氟乙烷、八氟丙烷各100 μmol/mol。以上標(biāo)氣均為上?;繕?biāo)準(zhǔn)氣體有限公司生產(chǎn)。使用時分別用相應(yīng)的高純底氣(純度均大于99.999%)稀釋到工作濃度。

1.2 實驗方法

色譜條件:進(jìn)樣口溫度100 ℃,不分流進(jìn)樣,GS-GasPro毛細(xì)管色譜柱,柱溫為40 ℃,保持5 min。載氣為高純氦(≥99.999%),流量3 mL/min。樣品進(jìn)樣體積1.0 mL,氣體閥進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件:配EI電離源,電離電壓70 eV,傳輸線溫度280 ℃,離子源溫度230 ℃,選擇性離子監(jiān)測(SIM)模式,檢測離子為m/z 69,溶劑延遲0 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

與普通樣品相比,氣體樣品不需要進(jìn)行提取、轉(zhuǎn)移、凈化等前處理步驟,樣品處理簡單。其缺點在于所測成分均為氣態(tài),在色譜分離時不易分開。因此,氣體分析通常情況多采用填充柱進(jìn)行分析,這是由于填充柱具有更高的單位塔板數(shù),其優(yōu)點在于無需低溫技術(shù)或柱溫箱的低溫冷卻即可完成對易揮發(fā)性溶質(zhì)(主要是氣體)的分離,對于氣體類的分析具有非常好的分離效果。目前在氣體分析中,填充柱為應(yīng)用最為廣泛的色譜柱之一。而填充柱由于填充的是固體顆粒,具有相對較高的柱流失,采用質(zhì)譜進(jìn)行分析時,流出的顆粒填料一旦進(jìn)入質(zhì)譜腔就會對質(zhì)譜造成干擾,嚴(yán)重的可能會對質(zhì)譜腔留有劃痕,對儀器造成破壞。因此,填充柱不適合色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法。根據(jù)化合物的性質(zhì)以及色譜柱的性能,初步確定出如表1所示的幾種色譜柱。

表1 三種備選色譜柱信息

將以上色譜柱分別連接到氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(Aglient 6890N-5975C)上,采用質(zhì)譜全掃描(SCAN)模式,用標(biāo)準(zhǔn)氣(以氦為平衡氣,四氟化碳、六氟乙烷、八氟丙烷濃度分別為10 μL/L)對色譜柱性能進(jìn)行驗證。通過調(diào)整柱箱溫度、載氣流速等條件,發(fā)現(xiàn)GS-CARBONPLOT對待測的三種氟化物分離效果不理想,對C3F8拖尾非常嚴(yán)重,幾乎不能顯現(xiàn)峰型(圖1C)。GS-GasPro柱和HP-PLOT/Q柱對三種物質(zhì)均能獲得比較滿意的分離效果,分析時間也均能控制在5 min以內(nèi)(圖1A、B),但是PLOT/Q柱對C3F8具有比較強(qiáng)的拖尾效應(yīng)。雖然采用了鍵合技術(shù),仍有可能存在少量顆粒流失的問題。如果采用該款色譜柱,最好在進(jìn)入質(zhì)譜腔前添加顆粒捕集裝置,因此,該色譜柱不適于儀器操作及方法推廣。而GS-GasPro色譜柱采用獨特的鍵合硅膠作為色譜柱填料,不含顆粒物填料,具有非常低的柱流失,同時具有更高的分配系數(shù),對待測物具有更好的分離度,保證了色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析氣體的可行性,因此,本實驗最終確定的色譜柱為GS-GasPro柱。

2.2 質(zhì)譜選擇離子的確定

以選用的GasPro色譜柱分別對高純氪、高純氙進(jìn)行全掃描,發(fā)現(xiàn)氪氣和氙氣的出峰時間分別與四氟化碳、六氟乙烷的出峰時間相近。若采用全掃描模式,高濃度的底氣會對待測物造成干擾,不能獲得良好的檢出限,因此需要采用質(zhì)譜檢測器選擇性離子監(jiān)測(SIM)模式,設(shè)法消除主成分對待測組分的干擾,進(jìn)一步提高檢測靈敏度。

通過查詢NIST譜庫,得到氪、氙及三種氟化物的質(zhì)譜棒狀圖。由表2可知,m/z 69均為三種待測氟化物的最強(qiáng)響應(yīng)離子,而氪與氙的最強(qiáng)響應(yīng)離子分別在m/z 84及m/z 132附近,并且在待測物選擇的離子m/z 69附近,兩種主成分均沒有碎片離子,這樣既避開了主成分的干擾,又最大程度上獲得了高響應(yīng)的離子,降低了待測氟化物的檢出限。

圖1 兩款色譜柱總離子流圖

2.3 線性范圍和檢出限

分別用高純氪和高純氙對標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行稀釋,獲得 0.1 μmol/mol、0.5 μmol/mol、1.0 μmol/mol、10.0 μmol/mol和 50.0 μmol/mol的標(biāo)準(zhǔn)氣體,按照 1.2的條件進(jìn)行測定。結(jié)果顯示,在0.1~50 μmol/mol的線性范圍內(nèi),采用m/z 69的碎片離子作為定量離子所得的峰面積(Y)與樣品濃度(X)呈良好的線性相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)R2均大于0.999 0,用該碎片離子定量合理可靠。根據(jù)三倍信噪比確定了高純氪和高純氙中三種氟化物的檢出限均小于0.01 μmol/mol,能夠滿足檢測需求。

2.4 精密度和準(zhǔn)確性

分別取體積分?jǐn)?shù)為 0.5 μmol/mol和 5.0 μmol/mol和20.0 μmol/mol三個水平的四氟化碳、六氟乙烷和八氟丙烷標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行精密度評價,平行六次進(jìn)樣。結(jié)果顯示,三個濃度水平下四氟化碳、六氟乙烷和八氟丙烷的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于4%,說明在選取的線性范圍內(nèi)該方法具有良好的精密度和準(zhǔn)確性(見表4)。

表2 五種化合物的主要碎片離子及相對豐度

表3 三種氟化物的線性范圍、相關(guān)系數(shù)及檢出限

表4 三個濃度水平下三種氟化物的峰面積及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

3 結(jié)語

本文建立了氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法對高純氪及高純氙中四氟化碳、六氟乙烷和八氟丙烷的檢測方法,方法能夠?qū)Υ郎y物進(jìn)行精準(zhǔn)定性和定量,具有分析時間短、準(zhǔn)確度高、檢出限低等優(yōu)點,能夠滿足檢測的需要,為氣體的生產(chǎn)和使用企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量控制提供了一定的技術(shù)支持。

猜你喜歡
氟化乙烷氟化物
鉛鋅冶煉行業(yè)高氟堿性廢水除氟技術(shù)研究
基于工業(yè)化碳材料的鋰氟化碳電池正極材料制備及性能
二氧化碳對乙烷燃燒著火延遲時間的影響
茶包含氟化物過多會損害骨骼甚至致癌
中美乙烷貿(mào)易與運輸發(fā)展趨勢
2-(2-甲氧基苯氧基)-1-氯-乙烷的合成
氟化泡沫預(yù)防兒童齲齒效果觀察
氟化泡沫在幼兒齲齒預(yù)防中的應(yīng)用效果觀察
磷肥廠氟化物對周邊農(nóng)作物的危害與防治
環(huán)氧樹脂/氟化碳納米管復(fù)合材料的制備與性能