ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ В ФОСФИНЕ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАПИЛЛЯРНЫХ АДСОРБЦИОННЫХ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ КОЛОНОК

V. A. Krylov, O. Iu. Chernova, A. Iu. Sozin, A. P. Kotkov, G. V. Pushkarev

Аннотация


Изучена возможность применения капиллярных адсорбционных колонок в сочетании с масс-спектрометрическим детектированием для определения содержания примесей в высокочистом фосфине. Исследовано влияние количества основного вещества на разделение и определение примесей. В наибольшей степени этот эффект проявляется для примесей, близко расположенных к фронту фосфина. При изменении давления вводимого фосфина от 0.1 до 1 атм относительное время удерживания диоксида углерода уменьшается на 1-5 %. Для примесных соединений, имеющих фактор удерживания не более 0.5, время удерживания от количества вводимого фосфина не зависит. Эффект вытеснения примесей сопровождается возрастанием эффективности колонки. Для веществ, элюирующихся после фосфина, например арсина, при давлении напуска пробы свыше 0.1 атм происходит падение эффективности колонки до 10 раз. Достигнуты пределы обнаружения веществ 5∙10-8-1∙10-5 % об. Они находятся на уровне лучших известных из литературы, а для ряда примесей ниже в 2-1000 раз. С использованием градуировочных зависимостей и оценки чувствительности от величин полных сечений ионизации определяемых веществ установлено содержание 35 примесей. Определено содержание примесей в пробах очищенного фосфина и фракциях, отобранных из верхней и нижней части ректификационой колонны. Установлено, что наиболее трудно удаляемыми примесями являются углекислый газ, арсин и пропилен.

Ключевые слова: фосфин, примеси, хромато-масс-спектрометрия, адсорбционные капиллярные колонки, предел обнаружения

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2013.17.4.011


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


Balabanov S.S. Fiziko-khimicheskie osnovy polucheniia vysokochistogo fosfina. Diss. kand. khim. nauk. [Physical and chemical bases of obtaining high-purity phosphine Cand. chem.sci. diss.]. N. Novgorod, 2007. 21 p. (in Russian).

Sait firmy “Air Products and Chemicals, Inc.” [the site of the firm “Air Products and Chemicals, Inc.”]. Available at: http://www.airproducts (accessed 4 February 2013).

Krylov V.A. [Analysis of high-purity of volatile substances]. Zhurnal analiticheskoi khimii [Journal of analytical chemistry], 2002, vol. 57, no. 8, pp. 790-802 (in Russian).

Ezheleva A.E., Malygina L.S., Snopatin G.E. [Gas chromatography analysis of high-purity volatile inorganic hydrides III-VI groups of the periodic table]. Uspekhi gazovoi khromatografii [Advances gas chromatography], 1982, vol. 6, pp. 284-295 (in Russian).

Krylov V.A., Krasotskii S.G., Malyshev V.M., Salganskii Iu.M. [Cryogenic method of concentration of the impurities of hydrogen, argon, oxygen and nitrogen during their chromatographic determination in volatile inorganic hydrides]. Zhurnal analiticheskoi khimii [Journal of analytical chemistry], 2001, vol. 56, no. 11, pp. 1137-1143 (in Russian).

Ezheleva A.E., Malygina L.S., Krylov V.A. Vysokochistye veshchestva [Use of photo ionization detector in gas-chromatographic determination of volatile inorganic hydrides and some organic substances]. Vysokochistye veshchestva [High-Purity Substances], 1987, no. 3, pp. 214-218 (in Russian).

Ivanova N.T., Vislykh N.A., Voevodina V.V. [Source impurities in the preparation of arsine and phosphine]. Vysokochistye veshchestva [High-Purity Substances], 1990, no. 5, pp. 198-203 (in Russian).

Krylov V.A., Chernova O.Iu., Sozin A.Iu., Kotkov A.P., Pushkarev G.V. [Chromato-mass spectrometric identification of impurities in high purity phosphine]. Analitika i kontrol’ [Analytics and control], 2012, vol. 16, no. 2, pp. 196-202 (in Russian).

Krylov V.A., Sozin A.Iu., Zorin V.A., Berezkin V.G., Krylov A.V. [Chromatography-mass spectrometric determination of impurities in isotopically enriched high-purity silane]. Mass-spektronetriia [Mass Spectrometry], 2008, no. 4, pp. 225-233 (in Russian).

Charykov A.K. Matematicheckaia obrabotka rezul’tatov khimicheskogo analiza. Metody obnaruzheniia i otsenki oshibok [Mathematical processing of results of chemical analysis. Methods of detecting and measuring errors]. Leningrad, Chemistry Publ., 1984. 168 p. (in Russian).

Iashin Ia.I., Iashin E.Ia., Iashin A.Ia. Gazovaia khromatografiia [Gas chromatography]. Moscow, TransLit Publ., 2009. 528 p. (in Russian).

Sait firmy “Matheson TriGas” [the site of the firm “Matheson TriGas”]. Available at: http://www.mathesongas.com (accessed 4 February 2013).

Sait firmy “Praxair” [the site of the firm “Praxair”]. Available at: http://www.praxair.com (accessed 4 February 2013).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.