实战宝典 原创大赛 仪器问答 仪友会 总帖：8042731今日发帖：591 我的社区 签到
快速导航 采购仪器 提醒
ICP-MS
版主:
入住本版
专家:
居民列表

主题：【原创】高纯三氯氢硅中痕量砷的测定方法

浏览0 回复14 电梯直达
baadavid
头像
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
发表于：2012/01/06 21:32:56 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊


多晶硅工业生产中间体

高纯三氯氢硅中痕量砷的测定方法




新年新气象，今天我把我们测定三氯氢硅（TCS）的方法拿出来分享给大家。希望能够起到抛砖引玉，互通有无的作用。欢迎同事们批评指正。

摘要：

多晶硅生产中，控制原料中砷元素具有十分重要的意义。特别是用于电子及太阳能电池组件制造原料，往往需要测定ng/L级别的砷含量。

        本方法采用Agilent 7700s 为平台，在0.1% HCl溶液中测定三氯氢硅中的As元素。具有较好的回收率，本方法可用于工业化生产中大批量样品的检测工作。

一、仪器及环境

1)        本方法需要采用1000级洁净工作间作为工作区域，100级层流罩作为样品制备操作区域，人员应着高纯服，行为受限。进入工作区域需经风淋。

2)        样品所涉及器皿应使用HNO3蒸汽回流8小时。样品所涉及非直接接触器皿应清洗达到100级净化水平。实验用水为实验室一级用水。试剂采用AA-10纯度。

3)        本方法采用Agilent 7700s 标准配置机型，PFA进样组件，该机应具备ORS碰撞反应池或类似技术，采用He气作为碰撞反应气。

Agilent 7700s 仪器参数如下：

Plasma: Normal      RF: 1600W        Sample uptake rate : ~160uL/min free aspiration

Sampling depth: 8mm      Carrier gas flow rate: 0.7L/min      Makeup gas: 0.5L/min

He cell gas: 5ml/min        KED: 5V

二、样品制备

TCS的杂质含量极低且活性，因此我们首先考虑的是去除基质的方法来进行样品制备。为了待测元素损失，我们通常采用室温（32摄氏度）来进行分解。

2SiHCl3+3H2O  → (HSiO) 2O+6HCl

在氮气保护下使水蒸气与样品充分混合水解。水解物经氢氟酸溶解后蒸干，除去硅基。样品中的硅基以四氟化硅的形式除去后，残渣采用0.1%HCl溶液溶解。



1)  视样品情况，对估计检出含量为10-2ppb级样品可取样8-12ml；对较大含量可缩小至2-5ml（例如粗馏产品）；

2)        在干净的聚四氟乙烯坩埚中，加入量好的样品，在高纯氮气保护下水解；

3)        在坩埚中滴加氢氟酸溶液溶解固体，置于电热板上以120摄氏度蒸干；

4)        蒸干后，加入2.00ml 0.1% HCl溶液溶解。定容至2-10g后待测。

三、校正方式

该样品基体除去较完全，因此采用标准曲线法进行校正测定。一般采用0、1、2和5ppb的0.1% HCl 溶液作为校准点，无需内插标准物校正。在特别情况下可采用标准加入法进行测定。

四、结果

检出限：

尽管As会被ArCl在75质量下有较严重的干扰，但本方法采用了He碰撞技术来避免可能出现的干扰因素。从大量检测结果来看，砷元素的检出限可以低至0.01ppb，在高Fe、Ni或Cr含量样品中，并未见显著干扰。

五、回收实验

采用加标回收实验对样品中的砷元素进行回收实验。我们对四份高纯TCS样品（中能光伏—徐州）进行了加标回收实验。每样取1.5g，并按上述方法处理样品。在水解之前加入0.10ppb砷标准物质，其它步骤相同。实验得到了较好的回收率。

六、总结

采用Agilent 7700s ICP-MS ORS 碰撞反应池技术，在氦气氛围下可对砷元素进行痕量测定，并能得到十分优秀的回收率。砷元素的检出限为0.01ppb，可用于多晶硅工厂中批量生产检测任务。





该帖子作者被版主 辛妈加 3积分， 2经验，加分理由：欢迎发帖
为您推荐
近期热榜
热门活动
您可能想找: 气相色谱仪(GC) 询底价
选参数 看心得 找厂商 查方案
专属顾问快速对接
立即提交
可能感兴趣
辛妈
lsq521
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/7 15:38:40 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
楼主其实可以留着参加第五届原创大赛。嘿嘿！
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
timstoicpms
timstoicpms
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/7 16:13:51 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
加标回收：四份高纯TCS样品的As总量，与加入的As标准物质总量，这两者的比值大约是多少？
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
baadavid
baadavid
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/7 20:00:03 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 辛妈(lsq521) 发表:
楼主其实可以留着参加第五届原创大赛。嘿嘿！


本来想和三氯氢硅水解一文一起参加第四届原创大赛呢，可惜发了水解以后就比较忙，闲下来的时候第四届时间已经过了。我想反正是分享，索性就拿出来发了。
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
baadavid
baadavid
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/7 20:06:09 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 timstoICPMS(timstoICPMS) 发表:
加标回收：四份高纯TCS样品的As总量，与加入的As标准物质总量，这两者的比值大约是多少？


比值嘛，还是要看情况了。一般的原则是标准物元素含量与待测物相近，加入标液量不超过样品的1%。你可以参考一下。
timstoICPMS， 如果是真心问问题的话，语气可以美化一点点吗？要不感觉是领导再问员工哦！

你也可以尝试一下一倍至两倍的加标量，看一下数据分析分析。
该帖子作者被版主 capinter加 15积分， 2经验，加分理由：感谢分享！
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
2012/1/7 20:09:52 Last edit by baadavid
timstoicpms
timstoicpms
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/8 9:44:31 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
我上个回帖，应该没冒犯您吧？看来以后在技术论坛回帖要走淘宝体了：“亲，请问加标回收：四份高纯TCS样品的As总量，与加入的As标准物质总量，这两者的比值大约是多少？”

这两者之比 控制在0.5到2之间—— 我是知道的。因为见识过太多的freshman，100ng 待测物 加1000ng标物 做回收……所以想确认一下你的加标回收实验的可靠性。
该帖子作者被版主 capinter加 10积分， 2经验，加分理由：哈，讨论讨论就好
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
tuxlin
tuxlin
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/8 16:11:47 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
Plasma: Normal      RF: 1600W。

这个功率好象是到了7700的上限了吧，为什么要用到这么高呢。你们的样品基体并不复杂，高纯硅挥发后就基本上没什么东西了；另一方面功率高更有利于Cl的电离。所以这个人觉得没有必要用这么高的功率。
该帖子作者被版主 capinter加 5积分， 2经验，加分理由：讨论
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
timstoicpms
timstoicpms
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/9 12:26:49 7楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 tuxlin(tuxlin) 发表:
Plasma: Normal      RF: 1600W。
这个功率好象是到了7700的上限了吧，为什么要用到这么高呢。


Agilent RF实际上限是2400W，但开放给用户的RF上限只有1600W。
Agilent 工厂推荐 Sample Depth=8mm，RF Power=1550W，Carrier gas + Makeup gas= 1.1-1.2 L/min。楼主基本上是按照工厂参数来做的。
该帖子作者被版主 capinter加 5积分， 2经验，加分理由：应助
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
阶前尘
jieqian1211
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/10 12:28:33 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
学习中，膜拜中！
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
baadavid
baadavid
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/10 14:24:33 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
timstoICPMS(timstoICPMS)
Thanks, 抱歉让你误会了。BBS确实容易让人误会对方。
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
baadavid
baadavid
结帖率：
100%
关注：0 |粉丝：0
新手级： 新兵
2012/1/10 14:29:31 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 timstoICPMS(timstoICPMS) 发表:
原文由 tuxlin(tuxlin) 发表:
Plasma: Normal      RF: 1600W。
这个功率好象是到了7700的上限了吧，为什么要用到这么高呢。


Agilent RF实际上限是2400W，但开放给用户的RF上限只有1600W。
Agilent 工厂推荐 Sample Depth=8mm，RF Power=1550W，Carrier gas + Makeup gas= 1.1-1.2 L/min。楼主基本上是按照工厂参数来做的。


0、本文主要为了抛砖引玉；
1、基体干扰确实存在，因为工业化生产中不容易控制样品制备过程；
2、在实际使用中，证实1600W的等离子体确实很有效；
3、对于部分元素采用的是冷等离子体技术（低功率等离子体）；
4、timstoICPMS很专业，赞一个。
赞贴
0
收藏
0
拍砖
0
举报
手机版： 高纯三氯氢硅中痕量砷的测定方法
猜你喜欢最新推荐热门推荐更多推荐
头像
高级回复 发表评论
品牌合作伙伴
岛津
日立科学仪器
珀金埃尔默仪器（上海）有限公司（PerkinElmer）
日本电子株式会社
丹纳赫
安捷伦
赛默飞世尔科技
普析通用
欧波同
天美
天瑞仪器
德国耶拿
海能技术
马尔文帕纳科
磐诺科技
上海仪电科仪
梅特勒托利多
聚光科技
莱伯泰科
盛瀚
多宁生物
丹东百特
科哲
卓立汉光
屹尧科技
华谱科仪
宝德仪器
优莱博
HORIBA
布鲁克核磁