在高端制造、半導(dǎo)體、食品保鮮、醫(yī)療及激光等對(duì)氣體純度要求極高的行業(yè)中,高純二氧化碳(CO?)作為關(guān)鍵原料或保護(hù)氣體,其雜質(zhì)含量直接影響工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品品質(zhì)。
其中,氮?dú)猓∟?)作為常見(jiàn)背景氣體雜質(zhì),雖化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,但其殘留量過(guò)高會(huì)稀釋有效氣體濃度,干擾精密工藝,甚至引發(fā)設(shè)備故障。因此,氮?dú)鈾z測(cè)成為高純二氧化碳質(zhì)量控制體系中不可或缺的一環(huán)。
根據(jù)2022年5月1日正式實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 23938—2021《高純二氧化碳》,高純二氧化碳按純度劃分為三個(gè)等級(jí):≥99.99%、≥99.995% 和 ≥99.999%(摩爾分?jǐn)?shù))。
對(duì)應(yīng)地,氮?dú)夂可舷薹謩e為 <60 ppm、<30 ppm 和 <3 ppm。這一分級(jí)體系體現(xiàn)了對(duì)高端應(yīng)用場(chǎng)景日益精細(xì)化的需求,尤其是99.999%級(jí)產(chǎn)品,氮?dú)饪刂埔堰M(jìn)入“亞ppm”級(jí)別,對(duì)檢測(cè)精度提出極高要求。
標(biāo)準(zhǔn)第7.3條明確規(guī)定,氮?dú)夂康臏y(cè)定應(yīng)按 GB/T 28726《氣體分析 氦離子化氣相色譜法》執(zhí)行。該方法利用氦離子化檢測(cè)器(HID)對(duì)包括氮?dú)庠趦?nèi)的多種無(wú)機(jī)氣體具有高靈敏度和良好線性響應(yīng),特別適用于高純氣體中痕量雜質(zhì)的分析。
同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)允許采用其他等效方法,但若對(duì)結(jié)果存在爭(zhēng)議,必須以 GB/T 28726 為仲裁方法,確保檢測(cè)結(jié)果的權(quán)威性與可比性。
值得注意的是,氮?dú)鈾z測(cè)并非孤立進(jìn)行。在實(shí)際純度計(jì)算中(見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)公式1),氮?dú)夂颗c其他雜質(zhì)(如H?、O?、CO、總烴、水分)共同參與計(jì)算,直接影響最終CO?純度值。因此,精準(zhǔn)的氮?dú)鈾z測(cè)不僅是合規(guī)要求,更是保障產(chǎn)品性能和客戶信任的技術(shù)基石。
綜上,企業(yè)應(yīng)建立基于國(guó)標(biāo)的氮?dú)鈾z測(cè)流程,配備符合要求的分析儀器,定期校準(zhǔn),并嚴(yán)格遵循采樣規(guī)范(見(jiàn)附錄A),以確保高純二氧化碳產(chǎn)品穩(wěn)定達(dá)標(biāo),滿足日益嚴(yán)苛的市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻。

