多晶硅用回收氫氣中氯化氫氮?dú)庋鯕饪偺己康臏y(cè)定-氣相色譜法

CNIAICS77.040CNIAH17中華人民共和國(guó)有色金屬協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)CNIA/TXXX—XXXX總碳含量的測(cè)定氣相色譜法TestDeterminationofhydrogenchloride,nitrogen,oxygenandtotalcarboncontentinrecoveredhydrogenfrompolysilicoGaschromatography〔預(yù)審稿〕〔預(yù)審稿〕本稿完成日期：202305XXXX-XX-XX公布 XXXX-XX-XX實(shí)施中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部 公布CNIA/TCNIA/TXXX—XXXX4前前言GB/T1.1-2023給出的規(guī)章起草。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)〔SAC/TC243〕歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：特能源股份本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：多晶硅用回收氫氣中氯化氫、氮?dú)?、氧氣、總碳含量的測(cè)定氣相色譜法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)定多晶硅用回收氫氣中氯化氫、氧氣、氮?dú)?、總碳含量的氣相色譜法。本標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定回收氫氣的氯化氫、氮?dú)?、氧氣、總碳含量范圍?*****。標(biāo)準(zhǔn)性引用文件件。但凡不注日期的引用文件，其最版本〔包括全部的修改單〕適用于本文件。GB/T6681 氣體化工產(chǎn)品采樣通則GB/T3723 工業(yè)用化學(xué)產(chǎn)品采樣安全通則GBT3634.2-2023 氫氣第2局部：純氫、高純氫和超純氫GBT8984-2023 氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠衔锏臏y(cè)定氣相色譜法方法提要使用氫氣中氯化氫、氧氣、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳、甲烷?biāo)準(zhǔn)氣體建立外標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品的峰面積和待測(cè)物的峰面積進(jìn)展比較，得出待測(cè)回收氫氣中氯化氫、氧氣、氮?dú)狻⒖偺嫉牧?。術(shù)語(yǔ)熱導(dǎo)檢測(cè)器熱導(dǎo)檢測(cè)器是用熱電阻式傳感器組成的一種檢測(cè)裝置，是基于氣體熱傳導(dǎo)原理。氫焰檢測(cè)器質(zhì)進(jìn)入火焰時(shí)，在火焰的高能作用下，被激發(fā)而產(chǎn)生離子，從而被檢測(cè)器記錄下來。氯化氫試劑和材料氫氣中氯化氫標(biāo)準(zhǔn)氣體。99.999%以上。300mL 取樣鋼瓶；儀器及設(shè)備氣相色譜儀：承受配有熱導(dǎo)池檢測(cè)器的氣相色譜儀。色譜柱3m2.1mm20%聚二甲基硅氧烷的不銹鋼填充柱，或者其他等效的色譜柱。毛細(xì)管色譜柱：長(zhǎng)30，內(nèi)徑0.53m1.5，內(nèi)裝DB-1毛細(xì)管色譜柱。采樣要求采樣中的安全事項(xiàng)應(yīng)符合GB/T3723規(guī)定。由于本樣品只要針對(duì)改進(jìn)西門子法制多晶硅中的回收氫氣進(jìn)展取樣樣位置時(shí)候四周環(huán)境是否有電焊、切割、動(dòng)火等危急作業(yè)。假設(shè)有，聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)人員并要求其暫停作業(yè)，待取樣完畢后可恢復(fù)。氫氣的質(zhì)量。全面罩或者半面罩、護(hù)目鏡進(jìn)展取樣，且設(shè)置特地的監(jiān)護(hù)人。分析步驟預(yù)備：按儀器使用說明書開啟儀器，設(shè)定儀器各項(xiàng)操作參數(shù)至基線穩(wěn)定正常。轉(zhuǎn)動(dòng)取樣閥，向儀器進(jìn)樣。測(cè)量?jī)x器響應(yīng)值〔峰面積或者峰高〕，6次，直至響應(yīng)值偏差小5%As或hs。測(cè)定：在與標(biāo)定完全一樣的條件下進(jìn)展測(cè)定。將待測(cè)樣品經(jīng)采樣管與儀器連接，開啟樣品氣充〔峰面積或者峰高〕，65%As或hs。結(jié)果表示組分含量按下式計(jì)算

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ii s Ahs s式中：φii的含量，10-6；φsi的含量，10-6；Ai或(hi)—樣品中組分i的響應(yīng)平均值[峰面積，單位為平方毫米〔mm2〕或峰高，單位為毫米〔mm〕]；As或(hs)—標(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i的響應(yīng)平均值[峰面積，單位為平方毫米〔mm2〕或峰高，單位為毫米〔mm〕]。以兩次平行測(cè)定的結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終的分析結(jié)果。5.5.3原始記錄結(jié)果保存三位小數(shù)。允許誤差兩次測(cè)定值相對(duì)偏差不大于±10%。氧氣、氮?dú)夥椒ㄔ沓惺軞庀嗌V法對(duì)氣體中的氧氣、氮?dú)膺M(jìn)展分別，再利用氧氣、氮?dú)馀c載氣具有不同的導(dǎo)熱系數(shù)，值的變化，通過惠斯頓電橋進(jìn)展測(cè)量，就可以依據(jù)電壓信號(hào)的大小求出該組分的含量。試劑和材料6.2.1載氣：高純氫氣，純度＞99.999%50×10-6～200×10-6〔摩爾分?jǐn)?shù)〕300mL取樣鋼瓶。儀器及設(shè)備氣相色譜儀：承受配有熱導(dǎo)池檢測(cè)器的氣相色譜儀。2m3.175mm60-805A的分子篩不銹鋼填充色譜柱。采樣要求采樣中的安全事項(xiàng)應(yīng)符合GB/T3723規(guī)定。由于本樣品只要針對(duì)改進(jìn)西門子法制多晶硅中的回收氫氣進(jìn)展取樣，因此在取樣時(shí)應(yīng)留意觀業(yè)，待取樣完畢后可恢復(fù)。取樣點(diǎn)位依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，至少在每一組活性炭、分子篩的出口處設(shè)置取樣點(diǎn)，以便分析回收氫氣的質(zhì)量。取樣過程應(yīng)留意，不行將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上的閥門開的過大過快，以免氫氣急速?zèng)_出取樣口發(fā)生閃戴全面罩或者半面罩、護(hù)目鏡進(jìn)展取樣，且設(shè)置特地的監(jiān)護(hù)人。分析步驟色譜條件：配備5A的分子篩不銹鋼填充色譜柱。柱箱溫度55120℃，檢測(cè)器200℃。預(yù)備：按儀器使用說明書開啟儀器，設(shè)定儀器各項(xiàng)操作參數(shù)至基線穩(wěn)定正常。轉(zhuǎn)動(dòng)取樣閥，向儀器進(jìn)樣。測(cè)量?jī)x器響應(yīng)值〔峰面積或者峰高，重復(fù)進(jìn)樣至少6次，直至響應(yīng)值偏差5%As或hs。測(cè)定：在與標(biāo)定完全一樣的條件下進(jìn)展測(cè)定。將待測(cè)樣品經(jīng)采樣管與儀器連接，開啟樣品氣充〔峰面積或者峰高65%As或hs。結(jié)果表示組分含量按下式計(jì)算

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i式中：

i s Ahs sφii的含量，10-6；φsi的含量，10-6；Ai或(hi)—樣品中組分i的響應(yīng)平均值[峰面積，單位為平方毫米〔mm〕2或峰高，單位為毫米〔mm〕]；As或(hs)—標(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i的響應(yīng)平均值[峰面積，單位為平方毫米〔mm〕2或峰高，單位為毫米〔mm〕]。以兩次平行測(cè)定的結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終的分析結(jié)果。原始記錄結(jié)果保存三位小數(shù)。允許誤差兩次測(cè)定值相對(duì)偏差不大于±10%。總碳方法原理和碳?xì)浠锝?jīng)甲烷化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為甲烷，用氫火焰離子化檢測(cè)器〔FID〕進(jìn)展測(cè)定。轉(zhuǎn)化反響如下：注：CmHn為飽和烴或不飽和烴?；划?dāng)測(cè)定一氧化碳、二氧化碳和碳?xì)浠锟偭繒r(shí)，樣品進(jìn)樣后先經(jīng)甲烷化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化，再進(jìn)入色譜柱分別；當(dāng)測(cè)定總烴時(shí)，樣品不轉(zhuǎn)化也不分別。試劑和材料燃?xì)夂娃D(zhuǎn)化氣：高純氫氣，純度＞99.999%。助燃?xì)猓簶?biāo)準(zhǔn)空氣或無油無水的壓縮空氣。阻燃?xì)猓焊呒兊獨(dú)?，也可是樣品閥的驅(qū)動(dòng)氣。1×10-6～5×10-6〔摩爾分?jǐn)?shù)〕。儀器設(shè)備氣相色譜儀：承受配有FID0.05×10-6。色譜柱：長(zhǎng)度:40cm2mm60—8013X的分子篩不銹鋼填充色譜柱。甲烷轉(zhuǎn)化柱：長(zhǎng)度25cm3mm0.2mm的鎳催化劑的不銹鋼柱。轉(zhuǎn)化溫度350℃。采樣要求采樣中的安全事項(xiàng)應(yīng)符合GB/T3723規(guī)定。由于本樣品只要針對(duì)改進(jìn)西門子法制多晶硅中的回收氫氣進(jìn)展取樣樣位置時(shí)候四周環(huán)境是否有電焊、切割、動(dòng)火等危急作業(yè)。假設(shè)有，聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)人員并要求其暫停作業(yè)，待取樣完畢后可恢復(fù)。氫氣的質(zhì)量。全面罩或者半面罩、護(hù)目鏡進(jìn)展取樣，且設(shè)置特地的監(jiān)護(hù)人。分析步驟13X的分子篩不銹鋼填充色譜柱。柱箱溫度55120℃，檢測(cè)200℃。預(yù)備：按儀器使用說明書開啟儀器，設(shè)定儀器各項(xiàng)操作參數(shù)至基線穩(wěn)定正常。標(biāo)定：將標(biāo)準(zhǔn)樣品經(jīng)采樣管與儀器連接。開啟標(biāo)準(zhǔn)氣體充分吹掃取樣系統(tǒng)直至取得代表樣氣后，轉(zhuǎn)動(dòng)取樣閥，向儀器進(jìn)樣。測(cè)量?jī)x器響應(yīng)值〔峰面積或者峰高〕，6次，直至響應(yīng)值偏差小5%As或hs。吹掃取樣系統(tǒng)直至取得代表樣氣后，轉(zhuǎn)動(dòng)取樣閥，向儀器進(jìn)樣。測(cè)量?jī)x器響應(yīng)值〔峰面積或者峰高〕，65%時(shí)取其平均值A(chǔ)或h。s s結(jié)果表示組分含量按下式計(jì)算

Ah iii s Ahs s式中：φii的含量，10-6；φsi的含量，10-6；Ai或(hi)—樣品中組分i的響應(yīng)平均值[峰面積，單位為平方毫米〔mm〕2或峰高，單位為毫米〔mm〕]；As或(hs)—標(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i的響應(yīng)平均值[峰面積，單位為平方毫米〔mm〕2或峰高，單位為毫米〔mm〕]。以兩次平行測(cè)定的結(jié)果的算術(shù)平均值作為最終的分析結(jié)果。原始記錄結(jié)果保存三位小數(shù)。允許誤差兩次測(cè)定值相對(duì)偏差不大于±10%。試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：a〕樣品的全部信息，包括樣品名稱、樣品編號(hào)、采樣時(shí)間、采樣點(diǎn)、分析時(shí)間；b〕分析人員的姓名、審核人員姓名；c〕分析結(jié)果及其表示；d〕與