GOST 26239.8-84
GOST 26239.8−84 Krzem półprzewodnikowy i oryginalne produkty, aby go uzyskać. Metoda określania дихлорсилана, трихлорсилана i chlorku cynowego krzemu (ze Zmianą N 1)
GOST 26239.8−84
Grupa В59
PAŃSTWOWY STANDARD ZWIĄZKU SRR
KRZEM PÓŁPRZEWODNIKOWY I ORYGINALNE PRODUKTY, ABY GO UZYSKAĆ
Metoda określania дихлорсилана, трихлорсилана i chlorku cynowego krzemu
Semiconductor silicon and raw materials for its production. Method of dichlorsilane, trichlorsilane and silicon tetrachloride determination
ОКСТУ 1709
Data wprowadzenia 1986−01−01
Rozporządzeniem Państwowego komitetu ZSRR według standardów od 13 lipca 1984 r. N 2491* termin ważności zainstalowana
______________
* Cm. skrót «Uwagi»;
** Ograniczenia okresu ważności cięcie za pomocą protokołu N 7−95 Międzypaństwowej Rady ds. standaryzacji, metrologii i certyfikacji (ИУС N 11, 1995 rok). — Uwaga producenta bazy danych.
WPROWADZONA została Zmiana N 1, zatwierdzony i wprowadzony w życie
Zmiana N 1 wprowadzone przez producenta bazy danych w tekście ИУС N 10, 1990 rok
Niniejszy standard określa chromatograficznej metody oznaczania дихлорсилана od 0,02 do 10%, трихлорсилана od 0,02% do 100% i chlorku cynowego krzemu od 0,02% do 100%, w четыреххлористом krzemie ректификационно oczyszczonym i w mieszankach четыреххлористого krzemu z трихлорсиланом.
Metoda opiera się na chromatographic podziale składników w изотермическом trybie, a następnie fazy ciepła i oczekiwaniem masowych udziałów określonych elementów na placach chromatografii szczytów z uwzględnieniem współczynników względnej czułości detektora do zdefiniowanych składników.
1. WYMAGANIA OGÓLNE
1.1. Ogólne wymagania dotyczące metody analizy — według GOST 26239.0−84.
2. APARATURA, MATERIAŁY I ODCZYNNIKI
Chromatograf ЛХМ-8МД z detektorem przewodności cieplnej, urządzeniem rejestrującym, blokiem osuszania gazu-nośnika, strzykawki system wprowadzania próbki.
Хроматографические kolumny szklane lub metalowe o długości 4 m, o średnicy 2−4 mm.
E-integrator I-02.
Szklana pułapka (cholera.1) wodorotlenek potasu cz. d. a., таблетированной.
Wstępna pompa WN 461М.
Suszarka szafa próżniowy na temperaturę do 200 °C
Zlewki szklane o pojemności 200 cm.
Kubki porcelanowe o średnicy 50 mm.
Lejek szklany z co wychodziło średnicy 2−4 mm.
Wagi analityczne.
Stoper według GOST 5072−79*.
______________
* Na terenie Federacji Rosyjskiej dokument nie działa. Więcej informacji znajduje się pod linkiem. — Uwaga producenta bazy danych.
Strzykawki хроматографические ze skalą 0−10 µl.
Бюксы szklane według GOST 25336−82 na 5−10 cm.
Tkaniny z włókien szklanych.
Rurka фторопластовая o średnicy 5 mm.
Próbniki szklany o pojemności 50−100 cmz фторопластовым kranu (cholera.2).
Cholera.1. Szklana pułapka
Szklana pułapka
1 — wejście gazu-nośnika; 2 — kratka; 3 — wyjście gazu-nośnika
Cholera.1
Cholera.2. Próbniki
Próbniki
1 — фторопластовый kran; 2 — długość zewnętrzna wnęka kranu; 3 — szklany pojemnik
Cholera.2
Pipety szklane o pojemności 10−20 cm.
Nośniki stałe силанизированные: хроматон N-AW, сферохром-2, цветохром 1 КДМДХС, frakcji зернением 0,250−0,315 mm.
Faza nieruchoma — полиметилсилоксановый kauczuk SE-30.
Трихлорсилан oczyszczone z masowym udziałem zanieczyszczeń nie więcej niż 0,01%.
Czterochlorku krzemu oczyszczone z masowym udziałem zanieczyszczeń nie więcej niż 0,01%.
Alkohol etylowy ректификованный techniczny zgodnie z GOST 18300−87.
Aceton według GOST 2603−79.
Eter диэтиловый h. h.
Gaz nośny — hel gazowy w. h.
Azot ciekły zgodnie z GOST 9293−74.
Chloroform medyczny zgodnie z GOST 20015−74*.
______________
* Na terenie Federacji Rosyjskiej dokument nie działa. Działa GOST 20015−88. — Uwaga producenta bazy danych.
Ангидрон.
Fosfor пятиокись.
Zeolit Na5X.
(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).
3. PRZYGOTOWANIE DO ANALIZY
3.1. Przygotowanie sorbentu i wypełnienie chromatografii kolumn
Twarda nośnik — хроматон N-AW, сферохром-2 lub цветохром 1 КДМДХС — suszone na wietrzenie szafy w temperaturze 120−130 °c przez 5−6 h. Suszone nośnik (~100 g) zważono w porcelanowej filiżance z dokładnością do nie więcej niż 0,01 g.
Nieruchomą fazę w ilości 10% masy stałego nośnika zważono w szklance z dokładnością do nie więcej niż 0,01 g i rozpuszcza się w chloroformie (10 cmna 1 g nieruchomej fazy).
Zalać twarda nośnik w porcelanowej filiżance roztworem nieruchomej fazy w chloroformie i dokładnie wymieszać. Następnie rozpuszczalnik paruje przy ciągłym mieszaniu, rozgrzewając przy 50 °C w zamkniętym электроплитке pod wyciągiem.
Хроматографические kolumny przed wypełnieniem прочищают wacikiem na drutach i przemyto kolejno aceton, alkohol etylowy i диэтиловым eter. Po zakończeniu płukania kolumny suszy przy 100−120 °c przy продувке gazem-nośnikiem w ciągu 30 min.
Jeden koniec czystej wysuszonej kolumny zamykają wymaz z tkaniny z włókna szklanego i łączą próżni wężem PVC z linią форвакуумной pompowania. Przez drugi koniec produkują wypełnienie kolumny sorbentem za pomocą lejka podczas ciągłego pompowania i lekkich wibracji kolumny. Należy wypełnić kolumnę do poziomu 3−5 mm poniżej czoła. Po zakończeniu wypełniania drugi koniec kolumny również zamykają wymaz z tkaniny z włókna szklanego. Jakość wypełnień szklanych kolumn sprawdzone wizualnie. W przypadku ubytków je rozwiązują lekkie potrząsanie kolumny. Metalowe głośniki wypełniają dozowane objętościowo ilości sorbentu.
Wypełnioną kolumnę ustalane w termostat chromatografu i liftinguje — oczyszczone suchym gazem-nośnikiem w ciągu 5−6 h w temperaturze 250 °C. temperaturę do 250 °C odbywa się z prędkością 10−15 °C/min.
Do suszenia gazu-nośnika na linii zasilania gazem są zainstalowane dwie kolumny: pierwsza w trakcie gazu-nośnika wypełnia ангидроном, druga — пятиокисью fosforu w mieszaninie z цеолитом Na5X (10% tlenkiem fosforu od masy zeolitu). Кондиционированную głośnik podłączony do detektora.
3.2. Przygotowanie mieszanki градуировочной
Przygotowanie градуировочной mieszanki odbywa się poprzez wymieszanie składników w próbniku.
Градуировочная mieszanka zawiera трихлорсилан i czterochlorku krzemu, udział masowy трихлорсилана w mieszaninie wynosi około 20%, chlorku cynowego krzemu — około 80%.
Waży próbniki na wagach analitycznych. Zalać w próbniki 20 cmczystego chlorku cynowego krzemu. Odprowadzany форвакуумным pompą zewnętrzną jamy kranu, aby usunąć nadmiar chlorku cynowego krzemu. Waży próbniki z тетрахлоридом krzemu na wagach analitycznych i na podstawie różnicy mas określają ilość wprowadzonego w próbniki chlorku cynowego krzemu (
) w gramach. Podawany w próbniki 5 cm
трихлорсилана i również metodą wagową określają jego ilość (
w gramach. Masowe udziału składników (
) w procentach, oblicza się według wzoru
,
gdzie — masa
-go składnika w mieszaninie, r.
Градуировочную mieszankę przechowywać w próbniku, nie dopuszczając do długotrwałego kontaktu mieszaniny z atmosferą.
(Zmodyfikowana wersja, Zm. N 1).
3.3. Określenie współczynników względnej czułości
Określenie współczynników względnej czułości odbywa się w хроматограмме градуировочной mieszanki.
Zawiera chromatograf i czerpią chromatograf na tryb pracy zgodnie z instrukcją obsługi urządzenia.
Tryb pracy chromatografu:
Opcja |
Wartość nominalna |
Prąd detektora |
90−100 ma |
Temperatura termostatu detektora |
120−130 °c |
Temperatura kolumny |
60 °C |
Temperatura parownika | 120 °C |
Objętościowa prędkość gazu-nośnika (helu) |
20−40 cm |
Prędkość taśmy potencjometru | 600 mm/h. |
Czas przejścia urządzenia w tryb — 2 h. Po przejściu na tryb przed rozpoczęciem pracy odbywa szkolenie kolumny przez 7−10-krotnie większe dawki градуировочной mieszanki o pojemności 2·10cm
.
Wprowadzenie dawki odbywa się za pomocą strzykawki.
W kolumnie gotowego do pracy urządzenia za pomocą strzykawki wstrzykuje się 1 µl градуировочной mieszaniny i rejestrują chromatogram.
Identyfikację pików chromatogramy spędzają w kolejności wyjścia składników. W przyjętych warunkach analizy pierwszym z kolumny элюируется трихлорсилан, a następnie — czterochlorku krzemu.
Placu chromatografii szczytów () трихлорсилана i chlorku cynowego krzemu w woltach na sekundę określają za pomocą elektronicznego integratora.
Współczynnik względnej czułości dla трихлорсилана () w тетрахлориду krzemu obliczamy według wzoru
,
gdzie ,
— masowe akcje трихлорсилана i chlorku cynowego krzemu w градуировочной mieszaniny %;
,
— placu chromatografii szczytów трихлорсилана i chlorku cynowego krzemu na хроматограмме градуировочной mieszaniny W/s.
Procedura usuwania chromatogramy градуировочной mieszanki, określenia obszarów chromatografii szczytów i obliczenia powtórzyć trzy razy. Następnie obliczamy średnią arytmetyczną wyników trzech definicji
.
Dopuszczalna rozbieżność skrajnych wartości wynosi 3%. W przypadku dużych rozbieżności definicja współczynnik względnej czułości należy przeprowadzić ponownie.
Współczynnik względnej czułości dla дихлорсилана w тетрахлориду krzemu obliczamy według wzoru
.
3.4. Przygotowanie frekwencyjnych analizowanego próby.
Próbniki odprowadzany do pozostałego ciśnienia 10thor (13 Pa). Do откаченному пробоотборнику łączą фторопластовую rurkę o średnicy 5 mm. Wolny koniec rurki zanurzony w pojemniku z próbką i otworzyć kran próbnika. Próba zostanie w próbniki. Zamknąć zawór i jest odprowadzany na zewnątrz jamy kranu próbnika форвакуумным pompą do usuwania nadmiaru próby. Wybrane próbę wlać w бюкс.
4. PRZEPROWADZENIE ANALIZY
Tryb pracy chromatografu po przeprowadzeniu analizy powinien być identyczny z trybem ustalonym podczas rejestracji chromatogramów градуировочной mieszanki, aby obliczyć współczynnik względnej czułości. Ustawienia trybu podano w p. 3.3.
Przed rozpoczęciem analizy prowadzą szkolenie kolumny chromatografu przez 7−10-krotnym podaniu dawek próbki o objętości 5 µl. Dozowanie odbywa się za pomocą strzykawki.
Dozowanie próbki przy analizach odbywa się za pomocą strzykawki. Ilość wprowadzonej do strzykawki dawka powinna wynosić 5−10 µl.
Rejestracja pików chromatogramy spędzają w pozycji tłumika, który pozwala na znalezienie maksimum piku w optymalnym przedziale skali potencjometru. Placu chromatografii szczytów () wszystkich składników próbki jest określana za pomocą elektronicznego integratora.
Nagrywanie chromatogramy i określenie wartości wszystkich składników powtórzyć trzy razy.
5. PRZETWARZANIE WYNIKÓW
5.1. Identyfikacja składników próbki odbywa się w kolejności wyjścia i po względnym odebrać oczekujące ilości określonych w tabeli.1.
Tabela 1
Składnik | Względny zawieszone ilość |
Дихлорсилан | 0,71 |
Трихлорсилан | 1,0 |
Czterochlorku krzemu | 2,31 |
5.2. Masowe udziału komponentów w próbie () w procentach, oblicza się według wzoru
,
gdzie — współczynnik względnej czułości dla
roku komponentu тетрахлориду krzemu;
— powierzchnia chromatograficzne szczyt
-go składnika, W/s;
— liczba elementów w próbie.
Za wynik analizy przyjmuje się średnią arytmetyczną wyników trzech równoległych definicji.
5.3. Różnica między największą i najmniejszą z wyników trzech równoległych oznaczeń z łatwowiernej prawdopodobieństwem 0,95 nie powinna przekraczać wartości absolutnych dopuszczalnych odchyłek trzech wyników równoległych definicji podanych w tabeli.2.
Tabela 2
Składnik | Udział masowy składnika, % | Absolutna dopuszczalna rozbieżność, % |
Дихлорсилан |
0,02 | 0,02 |
0,1 | 0,03 | |
0,5 | 0,09 | |
1,0 | 0,13 | |
5,0 | 0,3 | |
10,0 | 0,8 | |
Трихлорисилан |
0,02 | 0,01 |
0,1 | 0,02 | |
1,0 | 0,12 | |
5,0 | 0,2 | |
10 | 0,3 | |
50 | 1,8 | |
100 | 2,6 | |
Czterochlorku krzemu |
0,02 | 0,01 |
0,1 | 0,01 | |
0,5 | 0,05 | |
5,0 | 0,2 | |
10 | 0,5 | |
30 | 0,8 | |
50 | 1,2 | |
100 | 1,9 |
5.4. Poprawność wyników analizy kontrolują w syntetycznym mieszanki. Do tego w p. 3.2 przygotowują dwie mieszanki składu, zbliżonego do podanych w tabeli.3.
Tabela 3
Pokój mieszanki | Udział masowy składnika w mieszaninie, % | |
трихлорсилан | czterochlorku krzemu | |
1 | 20 |
80 |
2 | 5,0 |
95,0 |
Określają współczynnik względnej czułości dla трихлорсилана w тетрахлориду krzemu w pkt 3.3 z wykorzystaniem mieszaniny 1. Następnie w rozdz.4 przeprowadzają analizę mieszaniny 2 i rozdz.5 obliczamy zawartość w niej трихлорсилана i chlorku cynowego krzemu, wykorzystując w obliczeniach współczynnik względnej czułości, uzyskany z mieszanki 1.
Analiza jest poprawna, jeśli wartość bezwzględna różnicy między wynikami definicje i masowej akcji składników w mieszaninie 2 z łatwowiernej prawdopodobieństwem 0,95 nie przekracza 0,1% dla трихлорсилана i 0,7% dla chlorku cynowego krzemu.