[发明专利]检测高纯氨及超纯氨中过氧化物含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体中杂质的检测方法，特别涉及一种检测高纯氨及超纯氨中过氧化物含量的方法。

背景技术

电子级超纯氨是一种非常重要的新型光电子材料，也是MOCVD技术制备GaN的重要基础材料。在生产制造发光二极管（LED）、平板显示器（FPD）、半导体和多晶硅太阳能电池片过程中有着广泛的用途。尤其LED芯片在生长过程中，超高纯氨气被用于金属有机化合物化学气相淀积（MOCVD）外延生长过程中，它与金属有机物的前驱物三甲基镓（Ga(CH3)₃）在高温高压下发生化学反应生成氮化镓：

Ga(CH3)₃(g)+NH₃(g)→GaN(s)+3CH₄(g)

因此，所用氨气的纯度越高，制备的蓝光LED功耗越小，发光强度越大，使用寿命越长。所以说7N电子级超纯氨是LED晶体制造领域重要的上游关键配套材料，对其纯度的控制是产业链发展中的一个重要环节，直接决定着LED行业的发展。

高纯氨、超纯氨的过氧化物含量最为气体产品质量的一个主要指标，已经受到人们的大力关注与重视。但在国内现有技术中，关于氨的标准中，均未提及对过氧化物含量的监控和检测。而研究表明超纯氨、高纯氨中过氧化物与Ga(CH3)₃很容易生成Ga₂O₃，而Ga₂O₃不但不发光而且还让GaN在发光效果造成大幅度的掩盖，让发光体的作用大大降低，从而不利于生产控制。因此对高纯氨、超纯氨中的过氧化物含量进行检测已成为生产与使用过程中的主要环节。而高纯氨、超纯氨中的过氧化物主要来源于原料氨：高温高压条件下合成原料氨的同时产生 了过氧化物这些副产物，同时还给运输行业带来了很大的风险。一般来说，其过氧化物含量都较低的，都是呈气态或者气态大分子形式存在，目前没有专门的仪器来检测，只能通过适当的方式汽化或者吸附或溶解等方法，然后再利用检测设备来进行定量。通过广大技术人员的努力，目前测试的方法主要有比浊法；然而比浊法是一种定性方法，操作繁琐，而且无法定量出实际过氧化物的含量，只能粗略判断一下含量在10ppm以上的含量，而10ppm以下含量的过氧化物人眼无法辨别，且此种方法受到每个人的人为主观因素影响特别大，这样对我们的高纯氨、超纯氨关键生产与运输几乎起不到作用。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服背景技术的不足，提供一种切实可行的，而且操作方便、结果准确的检测高纯及超纯氨中过氧化物含量的方法。

本发明专利的技术方案是：一种检测高纯氨及超纯氨中过氧化物含量的方法，本方法是通过如下工艺步骤实现的：

1）样品溶液的制备：直接将高纯/或超纯氨通入到装有水的容量瓶中溶解，容量瓶中的水为实验室一级水，利用前后质量差记录通入氨气的质量；

2）测算滴定样品溶液消耗的Na₂S₂O₃ 溶液的体积：

在碘量瓶中装100ml实验室一级水，然后按步骤1）制备样品溶液并将该装有样品溶液的碘量瓶放在60℃水浴上加热，10分钟后加入50mL 94%的冰醋酸和0.20±0.1克氟化钠；

5分钟后再加入6.0克±0.1克碘化纳并持续加热25分钟，然后用50mL的蒸馏水清洗碘量瓶的瓶口及瓶颈处并放置冷却至实验室温度；将滴定管装满0.1N Na₂S₂O₃ 标准溶液，这时候的读数为A₁，同时将样品溶液滴定至无色，此时为滴定终点，记录这时的体积为A₂，利用差减法计算出滴定样品溶液而消耗的Na₂S₂O₃ 溶液的体积为A= A₂-A₁；

3）测算滴定空白试剂溶液消耗的Na₂S₂O₃ 溶液的体积：

向碘量瓶中加入100mL实验室一级水，放在60℃水浴上加热，10分钟后加入50mL 94%的冰醋酸和0.20±0.1克氟化钠；