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气相色谱法测定四氯化硅的纯度

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气相色谱法测定四氯化硅的纯度

方志青1,张明时2,林 野2,秦樊鑫2

【摘 要】摘 要:提出了气相色谱法测定四氯化硅的纯度。采用LD-SE-54(0.53

mm×30 m,1.2μm)石英毛细管色谱柱分离,热导检测器检测,面积归一化法定量。方法用于分析四氯化硅标准样品,测定值与标准值的相对误差为0.18%,相对标准偏差(n=5)为0.12%。

【期刊名称】理化检验-化学分册

【年(卷),期】2011(047)005

【总页数】3

【关键词】关键词:气相色谱法;热导检测器;四氯化硅;纯度

四氯化硅是生产石英通信光纤的主要原料,也可用于生产有机硅担体、有机硅油、硅树脂、硅橡胶等[12]。不同生产领域对四氯化硅纯度的要求各不相同。从钛厂尾气回收精制的四氯化硅中含有多种杂质,如氯化氢、三氯氢硅、二氯氢硅、二氯甲烷、四氯化碳、三氯乙酰氯等挥发性氯化物,氯化铝、氯化铬、氯化锌、氯化铜、氯化铁、氯化铅等金属氯化物[34]。我国电子工业部标准采用化学光谱分析方法测定四氯化硅中硼、磷及金属杂质的含量[5],此外还有报道采用红外光谱法或气相色谱法测定四氯化硅中杂质,多为测定三氯氢硅等含氢杂质[67]。

本工作通过优化试验条件,建立了一种以热导池为检测器,非极性厚膜石英毛细管色谱柱为分离柱的气相色谱分析方法,测定四氯化硅纯度。

1 试验部分

1.1 仪器与材料

Shimadzu GC16A型气相色谱仪,配热导检测器(TCD);Sepu3000型色谱工作

站。

样品瓶和取样瓶(小口有螺纹盖试剂瓶,配医用聚四氟胶塞,螺纹盖上钻两个直径为2 mm的小孔);不锈钢U型导管(内径0.5 mm、外径0.8 mm、长150 mm不锈钢管,两端口磨成尖锐坡型,弯成端口错位50 mm的不对称U型导管);聚四氟隔离胶柱(直径5 mm,长20 mm);50 mL注射器;5μL微量进样器。

1.2 仪器工作条件

LDSE54石英毛细管色谱柱(0.53 mm×30 m,1.2μm),载气为氢气(纯度大于99.999%),载气流量为50 mL·min-1,进样量为2.0μL,分流比为1比5,气化室温度150℃;柱程序升温:初始温度50℃,保持4 min,以10 ℃·min-1速率升至120℃,保持1 min。TCD检测器温度150℃,桥电流120 mA,TCD测量臂做连接毛细管柱的改进,参考臂氢气流量为50 mL·min-1。

1.3 试验方法

1.3.1 样品采集

四氯化硅样品接触空气即刻吸湿水解产生腐蚀性很强的氯化氢烟雾,所以采集样品时应注意隔绝空气并保持干燥。首先把隔离胶柱接入不间断的氮气流路中,然后将5μL微量进样器刺穿胶柱上表面,插入氮气流路中反复推拉清洗,以排除进样器金属表面吸附的水分,进样器针尖始终停留在胶柱内起到隔离空气的作用。取样前先用氮气干燥取样瓶10 min,然后用不锈钢U型导管连接样品瓶和取样瓶,再用50 mL注射器抽出取样瓶中气体,四氯化硅样品在压力差的作用下流入取样瓶中。取样时先将胶柱下表面贴紧取样瓶聚四氟胶塞,然后快速插入进样器在样品中反复推拉后取2μL样品,退出进样器使针尖仍停留在胶柱内,再将胶柱下表面与进样口胶垫贴紧快速插入注入样品。进样完成后用石油醚多次清洗进

样器,卸下针头及套管,烘干后置干燥器中保存备用。

1.3.2 定量方法

由于被测样品及杂质组分均能在色谱柱上出峰,用面积归一化法测得结果比较准确,且仪器操作条件稍有变动对结果影响较小。试验采用面积归一法进行定量分析,按下式计算各组分含量:

式中:wi为组分i的质量分数,%;fi为组分i的质量校正因子;Ai为组分i的色谱峰面积。

2 结果与讨论

2.1 色谱行为

按试验方法采集四氯化硅样品,在仪器工作条件下进行分析,所得色谱图见图1。

2.2 色谱柱的选择

试验分别采用 LDOV1、LDSE30、LDSE 54、LDOV1701、LDPEG20M、LDFFAP 型石英毛细管色谱柱以及 LDSE30、LDOV17、LD PEG20M型填充色谱柱对四氯化硅样品进行分离,通过分离出的杂质峰数目和色谱峰峰型选择最佳分离色谱柱。结果表明:填充色谱柱分离效果较差,主峰拖尾掩盖了部分杂质峰;LDOV1701、LD PEG20M、LDFFAP型石英毛细管柱分离出的杂质峰数目较少。综合考虑色谱峰对称性和分析时间,试验选择LDSE54石英毛细管色谱柱为分析色谱柱。

2.3 方法的准确度和精密度

在色谱工作条件下对四氯化硅标准样品(质量分数99.99%)平行测定5次,测定平均值与标准样品认定值的相对误差为0.18%;测定结果的相对标准偏差为0.12%。

2.4 样品分析

按试验方法测定了钛厂回收尾气制备的四氯化硅的含量,结果表明:该厂不同批次的四氯化硅样品含量在85.02%～98.32%之间。

本方法在干燥高纯氮气保护下进行四氯化硅样品的取样、转移和进样,有效防止了样品的水解。通过优化色谱条件,方法能在十几分钟内完成分析全过程,实现了工业生产中短时间内大量样品的快速分析。

方法用于蒸馏工艺过程中粗、精四氯化硅的纯度监控。该方法具有操作简便、分析快速、重复性好等特点,能够满足精制工艺对四氯化硅纯度进行监控的工业分析要求。

参考文献：

[1] 叶启亮,于建国,房鼎业.通信光纤原料SiCl4提纯方法[J].化工生产与技术,2004,11(1):2325.

[2] 于剑昆.四氯化硅的合成与精制[J].无机盐工业,2007,39(12):58.

[3] 郭峰,谭红,何锦林,等.改进的挥硅 ICPMS法测定高纯四氯化硅中金属杂质[J].福建分析测试,2006,15(4):79.

[4] 郭峰,杨鸿波,胡智,等.红外光谱法分析生产中回收高纯SiCl4中有机杂质[J].激光与红外,2009,12(39):12921295.

[5] SJ 25941985 高纯四氯化硅中硼及金属杂质的化学光谱分析方法[S].

[6] 朱新芳,李卜森,张琪.FTIR法测定高纯四氯化硅中的微量三氯氢硅[J].光谱学与光谱分析,1994,2(14):3538.

[7] 李卜森,朱新芳,张琪.光纤原料四氯化硅中微量三氯氢硅的气相色谱分析[J].色谱,1994,12(2):108109.

基金项目:黔科合高字(2006)5014项目与[2007]筑科工合字第111号项目联合资助

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水中阿特拉津的气相色谱法测定

水中阿特拉津的气相色谱法测定

第２１卷增刊第２期　２００８年１２月　环境科技　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．２１　Ｓｕｐｐ．２　Ｄｅｃ．２００８　

水中阿特拉津的气相色谱法测定　张　杰　（连云港市环境监测中心站，　江苏　连云港２２２００１）　摘　要：　采用正已烷液液萃取方法，萃取液经３２０　ｉｎ石英弹性毛细管柱分离，用电子捕获检测器（ＥＣＤ）检测水中阿特　拉津，得到了良好的分离效果和较高的灵敏度及精密度，达到ＧＢ　３８３８—２００３《地面水环境质量标准》中的要求。　关键词：　阿特拉津；　气相色谱法；　正已烷　中图分类号：Ｘ８　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７４—４８２９（２００８）Ｓ２—００３０—０２　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｔｒａｚｉｎｅ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ　ｂｙ　Ｇａｓ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ　ＺＨＡＮＧ　Ｊｉｅ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｔｒａｚｉｎｅ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｗａｓ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ　ｂｙ　ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　ｍｅｔｈｏｄ，ｓｅｐａｒａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ＨＰ一５　ｆ３０ｍ　ｘ０．３２ｍｍ×　０．２５ｕｍ）ｃｏｌｕｍｎ，ａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ＥＣＤ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ．Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃｏｕｌｄ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｅｓｔ　ｏｆ　ＧＢ３８３８—２００３　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｗｉｄｅ　ｌｉｎｅａｒｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　Ａｔｒａｚｉｎｅ；Ｇａｓ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；Ｈｅｘａｎｅ　０引言　阿特拉津（Ａｔｒａｚ１‘ｎｅ），化学名称：２一氯一４一二乙胺　基一６一异丙胺基一１，３，５一嗪…，纯品为白色结晶，熔点　为１７３～１７５　ｏＣ．２５　ｏＣ在水中溶解．饱合质量浓度为　３３￣ｇ／ｍＬ．微溶于有机溶剂。在微酸或微碱性介质中　较稳定，在高温下，能被强酸和碱水解，不可燃，不爆　炸，无腐蚀性。阿特拉津是一种农用除草剂，产品对　皮肤和眼睛有刺激作用．属低毒除草剂　动物实验致　癌、致畸为阳性．对人有致突变作用［２］。　１　试验条件　１．１　主要仪器及试剂　Ａｇｉｌｅｎｔ　６８９０气相色谱仪．具有电子捕获检测　器（ＥＣＤ）；　ＨＰ－５　３０ｉｎ×０．３２ｍｉｎ×０．２５ｉｎ弹性石英毛细管柱：　正已烷（色谱纯，经检测对阿特拉津测定无干扰）：　阿特拉津（质量浓度为ｌ　０００　ｍｇ／Ｌ）；　氯化钠、无水硫酸钠（分析纯，４００　ｃＣ烘干）：　实验室常用仪器　１．２样品的采集和制备　（１）取１　０００　ｍＬ水样于玻璃瓶中，不留气泡　尽　快分析．如不能及时分析．须在４℃冰箱中保存　（２）取５００　ｍＬ水样于分液漏斗中，加３０　ｇ氯化　钠。加３０　ｉｎＬ正已烷，振荡萃取１０　ｍｉｎ，静止分层，取　出萃取液。水样再加３０　ｍＬ正已烷．振荡萃取１０　ｍｉｎ，静止分层，取出萃取液。合并萃取液。萃取液经无　水硫酸钠脱水，旋转蒸发，氮吹浓缩至１　ｍＬ，待测定。　１．３气相色谱测定条件　柱温：１５０　ｏＣ一２２０　ｏＣ—一３００℃：　升温速率为１０￣Ｃ／ｉｎｉｎ（柱温：１５０℃一２２０℃），　升温速率为３０￣Ｃ／ｍｉｎ（柱温：１５０　２２０　ｏＣ）；　检测器温度：３４０℃：进样器温度：２００　ｏＣ；　载气（Ｎ２）：５．０　ｍＬ／ｍｉｎ；尾吹气：６０　ｍＬ／ｍｉｎ；　进样量：１　ＬＬ　Ｌ．　在此条件下，阿特拉津的色谱谱线见附图１。　

光纤原料四氯化硅中微量三氯氢硅的气相色谱分析

光纤原料四氯化硅中微量三氯氢硅的气相色谱分析

光纤原料四氯化硅中微量三氯氢硅的气相色谱分析

李卜森朱新芳张琪

（中国科学院上海原子核研究所上海２０１８００）

提要采用石英毛细管柱与氩检测器相联结的气相色谱方法定量检测高纯的光纤原料四氯化硅中微量三氯氢硅等含氢杂质。该方法简单、可靠，三氯氢硅的检测下限达０．１×１０－６Ｗ／Ｗ。

关键词气相色谱，氩检测器，三氯氢硅，四氯化硅

１前言

光纤中残存的氢氧基（ＯＨ）在近红外区若干波长处具有强吸收，成为石英系光导纤维成品中传输

损耗的主要根源。石英系光纤的主原料四氯化硅（ＳｉＣｌ４）中存在的含氢杂质，是光纤硅氧结构缺陷处

形成ＯＨ时氢的来源，而三氯氢硅（ＳｉＨＣｌ３）又是Ｓｉｃｌ４

中常见的一种含氢杂质，因而在改进的化学气相沉

积法（ＭＣＶＤ）生产光纤时，ＳｉＣｌ４中ＳｉＨＣｌ３含量的监

测就显得十分必要［１－２］。ＳｉＨＣｌ３和ＳｉＣｌ４都是易挥发的卤化物，接触空气

即吸湿水解，产生强腐蚀性ＨＣｌ雾气，给操作和仪器安全带来一系列困难，且ＳｉＨＣｌ３沸点仅３１．８，定量

转移和样品保存需要特定的环境。高纯Ｓｉｃｌ４中微量ＳｉＨＣｌ３的测定，国内工作尚

少［３］，国外报道有红外、原子吸收、气相色谱等多种方法，但直接测定ＳｉＣ中１０－６（Ｗ／Ｗ）级（原ＰＰｍ

级）ＳｉＨＣｌ３仍是比较困难的课题［－６。

本工作根据上述特点，建立了比较简便的气相色谱分析方法，并采取相应措施，保证了仪器的长期

安全操作，实验结果表明优于其它方法。

２实验部分

２．１仪器四川分析仪器厂ＳＣ－７型气相色谱仪，改装为毛

细管柱－氩检测器系统；自制微电流放大器输入级改

为静电计管，附高压电源。１ｍｖ记录仪与ＨＰ３３９２Ａ积分仪并联使用。

２．２色谱分析条件

２．２．１色谱柱ＯＶ－１石英毛细管柱，内径０．５３ｍｍ，

长２０ｍ，柱温４０。２．２．２载气Ａｒ（纯度９．９％），经５Ａ分子筛阱干燥。放空流量ｌＯｍＬ／ｍｉｎ，线速３０ｃｍ／ｓ，尾吹流量２０ｍＬ／ｍｉｎ。

２．２．３检测器自制平行电极型氩检测器，氚放射源，极距１ｍｍ，极化电压－１１５０Ｖ，基流１．１×１０６Ａ。

气相色谱法测定碘离子

气相色谱法测定碘离子

５０　无机盐工业　ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ　ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　第４０卷第５期　２００８年５月　

气相色谱法测定碘离子　

陈玉锋　（牡丹江师范学院化学系，黑龙江牡丹江１５７０１２）　

摘要：建立了一种测定水样中碘离子的衍生气相方法，在硫酸酸性介质中，碘离子被重铬酸钾氧化为单质　碘，单质碘和２一丁酮在酸性条件下反应，生成３一碘代一２丁酮，环己烷萃取，采用气相色谱法测定水样中的碘离　

子。新方法的测定结果（３８．６２　ｍｇ／Ｌ）与离子选择电极法（３７．１６　ｍｇ／Ｌ）、亚硝酸钠氧化一分光光度法（３７．５０　ｍｇ／Ｌ）　

测定结果基本一致。丁酮衍生气相色谱法测定水样中碘离子，样品用量少（１．０　），灵敏度较高（１Ｏ～　ｍＥ）。　

关键词：气相色谱法；碘离子；测定　

中图分类号：ＴＱ１２４．６；０６５７．７１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—４９９０（２００８）０５—００５０—０２　

Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｏｄｉｄｅ　ｉｏｎｓ　ｂｙ　ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　

Ｃｈｅｎ　Ｙｕｆｅｎｇ　

（Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＭｕｄａｎｊｉａｎｇ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｍｕｄａｎｊｉａｎｇ　１５７０１２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｉｏｄｉｄｅ　ｉｏｎｓ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｓａｍｐｌｅ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｄｅｒｉｖａｂｌｅ　ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａ—　

ｔｏｇｒａｐｈｙ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｉｎ　ｔｈｅ　Ｈ２　ＳＯ４　ａｃｉｄ　ｍｅｄｉｕｍ，ｉｏｄｉｄｅ　ｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｏｘｉｄｉｚｅｄ　ｂｙ　Ｋ２　Ｃｒ２　Ｏ７，ｔｈｅ　ｉｏｄｉｎｅ　ｆｏｒｍｅｄ　ｒｅａｃｔｅｄ　

ｗｉｔｈ　２一ｂｕｔａｎｏｎｅ　ｉｎ　ａｃｉｄ　ｍｅｄｉｕｍ　ｔｏ　ｇｉｖｅ　３一ｉｏｄｏ一２　ｂｕｔａｎｏｎｅ　ｔｈａｔ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ，ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｉｏｄｉｄｅ　ｉｏｎｓ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　

有机磷农药的测定---- 气相色谱法

有机磷农药的测定---- 气相色谱法

有机磷农药的测定----气相色谱法 1 范围

1.1 本法规定了用气相色谱分析法测定供水水中的敌百虫、敌敌畏、乐果、对硫磷和甲

基对硫磷。

1.2 本法适用于城市供水和水源水中的敌百虫、敌敌畏、乐果、对硫磷和甲基对硫磷的

测定。

1.3 本法最低检测质量浓度：若取样100mL浓缩至1.0mL，进样量2μL，敌百虫为0.14

μg/L、敌敌畏为0.43μg/L、乐果为0.29μg/L、对硫磷为0.10μg/L、甲基对硫磷为0.24μ

g/L、。

2 原理

本法采用固相萃取技术吸附水中微量有机磷农药，然后用具有一定有机溶剂洗脱，经浓缩

至一定体积，样品用火焰光度检测器气相色谱仪进行测定。

火焰光度检测器机理：有机磷化合物氧化燃烧生成磷的氧化物，然后在富氢焰的条件下被

氢还原成HPO，被火焰高温激发的磷裂片发射一系列特征波长的光，其最大波长为526nm。

通过526nm干涉滤光片，测量其发射光强度而检测磷，其光强度与HPO浓度成正比。

3 试剂

3.1 载气和辅助气体

3.1.1 载气：氮气，99.999%，用5A分子筛净化管净化。

3.1.2 燃烧气：氢气，99.9%，用5A分子筛净化管净化。

3.1.3 助燃气：空气，用5A分子筛净化管净化，干燥。

3.2 标准混合样品：敌百虫、敌敌畏、乐果、对硫磷和甲基对硫磷的混合标准样。

3.2.1 敌百虫：200mg/L。

3.2.2 敌敌畏：200mg/L。

3.2.3 乐果：200mg/L。

3.2.4 对硫磷：100mg/L。

3.2.5 甲基对硫磷：100mg/L。

3.3 试剂

3.3.1 丙酮：经重蒸馏后使用。

3.3.2 甲醇：经重蒸馏后使用。 3.2.3 盐酸：1+1。

4 仪器

4.1 气相色谱仪。

4.2 检测器：火焰光度检测器（FPD）。

4.3 色谱柱：OV-17 25m×0.32m或其它同性柱。

4.4 仪器检测参数

4.4.1 检测器温度：250℃~300℃。