УДК 669.782:543.06:006.354 Группа В5Ў
ДИХЛОРСИЛАН
Методы определения примесей
Dichlorsilane. Melthods of impurities
determination
гост
26239.4-84
ОКСТУ 1709
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13 июля 1984 г. Nt 2490 срок действия установлен
с 01.01.86
до 01.01.91
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт устанавливает
ва
метода определения
примесей в дихлорсилане: химико-спектральный метод с возбужде
нием спектров дугой постоянного тока и химико-спектральный с воз
буждением спектров разрядом с горячим полым катодом.
Интервалы определяемых значений массовых долей примесей, длины волн аналитических линий приведены в табл. 1.
Таблица 1
Интервалы значений определяемой массовой доли, %
Длина волны,
нм
Примесь
Химико-спектральный метод
с возбуждением спект-
ров дугой постоянного
тока
Химико-спектральный метод
с возбуждением спектров
разрядом с горячим полым
катодо
м
Алюминий
Бор Висмут Галлий
Железо
308,2
249,7
306,8
287,4
302,1
5.10-в — 1-10—4 2-10—в — 2-Ю-4 1-Ю-» —5-Ю-5 Ы О-6 — 5-Ю'5 5-Ю-6—1-Ю-4
5-Ю-7 — 1-Ю-5
1-10-7— 140-S
5-Ю-8—1-Ю-8 5-10—7 — 1-Ю-5
Издание официальное
По
впечатка воспрещена
Продолжение табл, 1
Интервалы значений определяемой массовой доли, %
Длина волны,
нм
Химико-спектральный метод
с возбуждением спектров
дугой постоянного
тока
Химико-спектральный метод
с возбуждением спектров
разрядом с горячим
полым катодом
Примесь
Индий Кобальт Медь Магний
Марганец Никель Олово Серебро Свинец Титан Хром Цинк
325,6
345,4
324,8
280,3
278,3
279,8
305,1
284,0
328,1
283,3
308,8
283,6
334,5
МО-6 — 5-Ю-5 1-Ю-6 —140~4
МО-7 — 1-10—5 5-Ю-6—1-Ю-4
МО-7— 1-Ю-5 1-ю-6—МО-4 МО-6 —540~5 МО-7—ЫО“5
МО-6 —5-ю-5 МО-6—МО-4 МО-6 — мо-4 2-Ю-5 —2-Ю-3
540-8 — 5-Ю-6 540-8 —540"6 240-8— МО-6
5-Ю-7— МО-5 МО—8 — 140—6 540—8 —540—6
МО-7— 140-5
М0-9~ МО-7 540—8 — 140—6 МО-6 — мо-5 МО-7 — 140—5 МО-7 — МО-5
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 26239.0—84.
ХИМИКО-СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД С ВОЗБУЖДЕНИЕМ СПЕКТРОВ
УГОЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Метод основан на возбуждении дугой постоянного тока спектра концентрата примесей, полученного отгонкой основы в виде тетрафторида кремния, фотографической регистрации спектров проб и образцов сравнения и определений массовой доли примесей по градуировочным графикам.
Аппаратура, материалы и реактивы
Спектрограф кварцевый типа ИСП-30 с однолинзовой системой
освещения.
Генератор дуговой типа ДГ-2, приспособленный для поджига
д
Выпрямитель 250—300 В, 30—50 А.
уги постоянного тока высокочастотным разрядом.Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2.
Угли фасонные (черт. 1). Весы аналитические.
Весы торсионные.
Лампа по ГОСТ 13874—83, ИКЗ 220—250.
Бокс настольный типа 9БП-1-ОС.
Ступка и пестик из органического стекла
.
Цилиндры фторопластовые с крышками вместимостью до 50 см
Фотопластинки спектрографические типа II, размером 9X12 смг или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения фона и аналитических линий в спектре.
Пипетки полипропиленовые вместимостью 2; 5 и 10 см3 фирмы Cortell.
Проявитель и 10691.14-84.
иксаж готовят по
ГОСТ 10691.0-84—ГОСТ
Черт. 2
Поглотитель
/—полиэтиленовая банка ВЦ-100; 2—цилиндр из фторопласта
Черт. I
С
технический по
ГОСТ
пирт этиловый ректификованный 18300—72.Поглотитель (черт. 2).
Электроды для анализа в дуге
постоянного тока
Пипетки по ГОСТ 20292—74 типа 6—1—10; 4—1 — 1; 8—2—0,1.
Кислота фтористоводородная, ОС. Ч. 27—5.
Д(—) маннит по ГОСТ 8321—74, дополнительно перекристаллизованный.
Кислота борная, ОС.Ч. 14—3.
Кислота азотная по ГОСТ 11125—78, ОС.Ч. 21—5.
Вода деионизованная марки А.
Порошок графитовый ОС. Ч. 8—4 по ГОСТ 23463—79.
I '*
гНатрий хлористый, ОС. Ч. 6—4.
Алюминий первичный по ГОСТ 11069—74 марки А 99.
Висмут по ГОСТ 10928—75 или марки ВиО.
Галлий 99,999 или более высокой чистоты.
Железо, полученное карбонильным способом, ОС. Ч. 6—2.
Индий по ГОСТ 10297—75 марки Ин2 или более высокой чистоты.
Магний первичный по ГОСТ 804—72 марки МГ-90 или более высокой.
Кобальт по ГОСТ 123—78 марки К-1 или более высокой.
Марганец металлический по ГОСТ 6008—75 марки Мр 0 или Мр 00.
Медь по ГОСТ 859—78 не ниже марки М-1.
Олово по ГОСТ 860—75 не ниже марки 01.
Никель по ГОСТ 849—70 не ниже марки Н-2.
Свинец по ГОСТ 3778—77 не ниже марки С-3.
Серебро по ГОСТ 6836—80 марки Ср999,0 или Ср999,9 или азотнокислое серебро по ГОСТ 1277—75, ч.
Титан губчатый по ГОСТ 17746—79 марки ТГ—90 или ТГ—90А.
Хром по ГОСТ 5905—79 марок Х99А или А99Б.
Цинк по ГОСТ 3640—79 марки Ц1.
Основные растворы сравнения, содержащие по 10 мг/см3 определяемых элементов (алюминия, висмута, галлия, железа, индия,, кобальта, меди, магния, марганца, никеля, олова, серебра, свинца,, титана, хрома, цинка) готовят следующим образом:
по 1 г металлов висмута, меди, свинца, серебра растворяют в минимальном количестве азотной кислоты, растворы переводят в> мерные колбы вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают;
по 1 г металлов алюминия, галлия, железа, индия, кобальта, магния, марганца, никеля, олова, титана, хрома, цинка растворяют в минимальном количестве соляной кислоты, растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Основной раствор сравнения, содержащий 1 мг/см3 бора: 0,571 г борной кислоты растворяют в небольшом количестве деионизованной воды, раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки деионизованной водой и перемешивают.
Раствор, содержащий 10 мг хлористого натрия в 1 см3: 1000 мг хлористого натрия растворяют в небольшом количестве деионизованной воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки деионизованной водой и перемешивают.
Подготовка к анализу
Смесь графитового порошка с массовой долей хлористого натрия 0,5 %: 9,95 г графитового порошка помещают в ступку из органического стекла, приливают 5 см3 раствора, содержащего
10 мг хлористого натрия в 1 см3 деионизованной воды, перемешивают 15 мин и высушивают под инфракрасной лампой. Затем смесь еще раз перемешивают в течение 1,5 ч и хранят во фторопластовых цилиндрах с крышкой.
Готовят две серии образцов сравнения на основе графитового порошка с массовой долей хлористого натрия 0,5%: серию основного образца сравнения I ООС (для определения алюминия, висмута, галлия, железа, индия, кобальта, магния, марганца, меди, никеля, олова, свинца, серебра, титана, хрома, цинка) и серию основного образца сравнения II ООС (для определения бора).
Основной образец сравнения (I ООС) с массовой долей алюминия, железа, кобальта, магния, никеля, титана, хрома по 0,1 %, висмута, галлия, индия, олова, свинца по 0,05%, марганца, меди, серебра по 0,01 % и цинка 0,4 %: во фторопластовую чашку вместимостью 100 см3 помещают 9,862 г смеси графитового порошка, содержащей 0,5 % хлористого натрия, приливают по 1 см3 головных
растворов сравнения алюминия, железа, кобальта, магния, никеля, титана, хрома, по 0,5 см3 головных растворов сравнения висмута, галлия, индия, олова, свинца, по 0,1 см3 головных растворов сравнения марганца, меди, серебра и 4 см3 головного раствора сравнения цинка (каждый из этих растворов содержит 10 мг/см3 одного определяемого элемента).
Смесь высушивают и перемешивают в чашке, а затем в ступке из органического стекла в течение 3 ч. Полученную смесь подсушивают под инфракрасной лампой и помещают во фторопластовый цилиндр с крышкой.
Основной образец сравнения II ООС с массовой долей бора 0,1 %: в ступку из органического стекла помещают9,49г смеси графитового порошка с хлористым натрием с массовой долей хлористого натрия 0,5%, добавляют 0,5 г Д (—) маннита и 10 см3 раствора сравнения бора, содержащего 1 мг/см3 бора. Смесь перемешивают в течение 30 мин и высушивают под инфракрасной лампой. Затем смесь перемешивают в течение 3 ч, высушивают псд инфракрасной лампой и помещают во фторопластовый цилиндр с крышкой для хранения.
Образцы сравнения для определения всех примесей, кроме бора, (ОС I—ОС VI) готовят разбавлением основного образца сравнения I ООС, а затем каждого последующего образца сравнения графитовым порошком с массовой долей хлористого натрия 0,5 %. Массовая доля каждой из определяемых примесей в образцах сравнения ОС I—ОС VI (в процентах, в расчете на содержание металлов в смеси металлов, углерода и хлористого натрия) и вводимые в смесь н'йвески графитового порошка с 0,5% хлористого натрия и навески разбавляемого образца, приведены в табл. 2.
Массовая доля элементов-примесей, %
Таблица 2
Масса навесок» г
Обозначе-
ние
образца
сравнения
Марганец»
медь,
серебро
Висмут»
галлий,
индий,
олово,
свинец
Алюминий,
железо,
кобальт,
магний,
никель,
титан,
хром
Графитового
Цинк
порошка,
содержащего
0,5 %
хлористого
натрия
Разбавляемого
образца (в скобках
указано его обозна-
чение)
ОС I
ОС II
ОС III
ОС IV ОС V ОС VI
ыо-3 1-ю-4
2,5-10-5
1 • 10-5 5-10~6 1-Ю-6
5-Ю-3
1 • ю-2
5-Ю ~4 1-Ю"3
1,25-10“4
5-Ю-5
2,5.10-5
5-Ю-6
2,5-10~4 1-Ю-4 5-Ю-5
ЫО-5
4-Ю-2 4-Ю-3 1 • ю-3 4-Ю-4 2-10“4
4- IO-5
1,800
1,800
1,500
1,200
1,000
1,600
0,200 (I ООС)
0.200 (ОС I)
0,500 (ЮС II)
0,800 (ОС III)
1,000 (ОС IV) 0,400 (ОС V)
Образцы сравнения для определения бора (БОС I—БОС VI) готовят разбавлением основного образца сравнения II ООС, а затем каждого последующего образца сравнения графитовым порошком, с массовой долей хлористого натрия 0,5%. Массовая доля бора в БОС I—БОС VI (в процентах, в расчете на содержание бора в смеси углерода, хлористого натрия и бора) и вводимые в смесь навески графитового порошка с 0,5 % хлористого натрия и навески разбавляемого образца приведены в табл. 3.
Таблица 3-
Масса навесок, г
Обозначение
образца
сравнения
Массовая доля
бора, %
Графитового порошка, содержащего 0,5 % хлорис
того натрия
разбавляемого образца
(в скобках указан номер)
БОС I БОС II БОС III БОС IV БОС V БОС VI
1-ю-2 ыо-3 2,540-4 ыо-4 5-Ю-5 ЫО—5
1,800
1,800
1,500
1,200
1,000
1,600
0,200 (II ООС) 0,200 (БОС I)
0,500 (БОС II) 0,800 (БОС III)
1,000 (БОС IV) 0,400 ((БОС V)
Проведение анализа
Концентрирование примесей
Заполняют поглотитель (черт. 2) для отбора дихлорсилана. 50 см3 фтористоводородной кислоты (1:1), контрольный поглотитель 50 см3 деионизованной воды. При определении бора в раствор* фтористоводородной кислоты вносят 2 см3 1 %-ного раствора маннита. Взвешивают заполненные поглотители с погрешностью не более 0,01 г. Собирают систему для отбора дихлорсилана (черт. 3) и продувают ее аргоном. С помощью ротаметра и регулятора давления устанавливают поток дихлорсилана, обеспечивающий поглощение 5 г этого газа в течение 60 мин.
Схема установки для отбора аналитических
навесок дихлорсилана
1—стакан с водой, температура 15—25 °С; 2—баллон с ди- хлорсиланом; 5—вентиль, Аг—аргон для продувки, избыточное давление 0,02 кПа; 4—регулятор давления; 5—ротаметр;