一種直接測定電子級二乙二醇甲醚中鎘含量的方法與流程
2024-03-29 15:13:05 2
本發明屬於化學分析技術領域，具體涉及電子級二乙二醇甲醚中微量元素鎘含量的測定方法。
背景技術：
二乙二醇甲醚(DGME)分子結構中既有醚鍵，又有羥基，被譽為萬能溶劑，在電子工業中主要作為清洗劑。有資料顯示，超淨高純有機溶劑在半導體工業中的消耗比例達10％～15％，是半導體製造過程中的關鍵化工材料，其純度和潔淨度對微電子(IC)產品的成品率、電性能及可靠性都有重要的影響。若重金屬雜質(Pb、Cu、Cd等)附著在矽晶片的表面上，會使P-N結耐電壓降低，影響IC電性能。因此對Cd等重金屬雜質含量的要求越來越高，質量指標從原來的10-6級，發展到超大規模集成電路控制的10-9級。對Cd等重金屬雜質的測定和質量控制成為業內關注的熱點問題。
技術實現要素：
本發明要解決的問題是提供一種直接測定電子級二乙二醇甲醚中鎘含量的方法，按照下述步驟進行：
1、分析條件的確定
1.1分析線的選擇：採用最佳儀器工作條件，分別以228.8nm和326.1nm作為分析線對加標量為0、2、4、6、8、10μg/L的DGME溶液進行測定。數據表明228.8nm處線性關係更好，背景吸收更低，數據穩定性與重現性更好；
1.2石墨管類型的選擇:吸取待測樣品50mL四份於四個100mL容量瓶中，分別準確移取鎘標準使用液0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.8mL、1.0mL於容量瓶中，超純水定容至刻度，搖勻。配製成加標量為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg/L的待測溶液，分別使用高密、熱解塗覆、熱解塗覆平臺石墨管進行測定，數據表明使用熱解塗覆平臺石墨管吸光度至更大，線性關係更好。
1.3升溫程序的確定：以10g/L酒石酸加3g/L硫酸銨作複合基體改進劑，確定儀器最佳升溫程序；
2、標準加入法標準曲線的繪製
2.1鎘的標準使用液的配製：準確移取濃度為1.0g/L鎘標準溶液1mL於1000mL容量瓶中，用超純水定容至刻度線，得濃度為1.0mg/L鎘的標準使用液；
2.2標準曲線的繪製：吸取待測樣品50mL六份於六個100mL容量瓶中，分別準確移取鎘標準使用液0mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL於容量瓶中，加入酒石酸溶液和硫酸銨溶液分別為10g/L和3g/L，超純水定容至刻度，配成加標量為0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg/L的待測樣。在1.1儀器條件下進樣10μL，以濃度為橫坐標，以峰高為縱坐標作標準曲線，計算回歸方程及相關係數。
2.3樣品測定：在1.2儀器條件下，以10g/L酒石酸加3g/L硫酸銨為基體改進劑，進行測定。
3、其中步驟1.2所述原子吸收最佳分析條件為：檢測波長228.8nm；狹縫0.7nm；燈電流8mA；乾燥階段載氣流量100mL/min；灰化及淨化階段載氣流量1000mL/min；原子化階段停氣；進樣量10μL；峰高測量方式。
本發明的優點
本發明選擇了酒石酸與硫酸銨作複合基體改進劑，因為酒石酸受熱分解產生H2、CO和新生碳等還原性物質，降低待測元素原子化溫度，降低背景吸收信號，加入硫酸銨能與鎘形成難熔的硫酸鹽，避免鎘在灰化階段的損失，提高灰化溫度能燒盡有機物，從而減少基體幹擾，降低背景吸收，提高靈敏度。
本發明採用標準加入法，以10g/L酒石酸和3g/L硫酸銨為基體改進劑，利用氘燈自動扣除背景，採用石墨爐原子吸收光譜法測定電子級二乙二醇甲醚中鎘的含量，與現有技術相比，大大縮短了分析時間，檢測方法簡便快速，適用於批量二乙二醇甲醚樣品中鎘的快速測定，具有很好的技術推廣價值。
具體實施方式
下面結合具體實例來進一步詳細說明本發明。
實施實例1 工作曲線及檢出限的確定
1、主要儀器與試劑
GFA-7000石墨爐原子化器(島津公司)；AA-7000原子分光光度計(島津公司)；ASC-7000自動進樣器(島津公司)；Cd元素空心陰極燈；熱解塗復平臺石墨管。
鎘標準溶液(1.0g/L，上海市計量測試技術研究院)；硝酸：(國藥集團化學試劑有限公司)。酒石酸、硫酸銨都為分析純；實驗用水：超純水，電阻大於18MΩ；
準確移取濃度為1.0g/L鎘標準溶液1mL於1000mL容量瓶中，用超純水定容至刻度線，得濃度為1.0mg/L鎘的標準使用液；
吸取待測樣品50mL六份於六個100mL容量瓶中，分別準確移取鎘標準使用液0mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL於容量瓶中，加入10g/L酒石酸和3g/L硫酸銨，超純水定容至刻度，配成加標量為0、2、4、6、8、10μg/L的待測樣。進樣量為10μL，以濃度為橫坐標，以吸光度為縱坐標作標準曲線，其回歸方程為y＝0.1608x+0.0969，相關係數r＝0.9993。
式中y—吸光度；x—鎘濃度(μg/L)。
根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的光譜學檢出限定義，連續測定20次空白值，按K＝3時計算出的檢出限為0.273μg/L。
實施例2 電子級二乙二醇甲醚中鎘含量的測定
(1)基體改進劑與樣品體積比為1：1
(2)以10g/L酒石酸和3g/L硫酸銨為基體改進劑，升溫程序見表1，利用氘燈自動扣除背景，根據標準曲線計算樣品中鎘含量。儀器工作條件為：
檢測波長228.8nm；狹縫0.7nm；燈電流8mA；乾燥階段載氣流量100mL/min；灰化及淨化階段載氣流量1000mL/min；原子化階段停氣；進樣量10μL；峰高測量方式。
表1石墨爐升溫程序
實施例3 回收率、相對標準偏差及精密度實驗
按照實施例2取4個平行樣，加標量分別為0.5、1.0、3.0、5.0μg/L，分別測定其鎘含量。並按照加標量、測定量(已減去原含量)計算回收率，結果見表2。本方法的回收率在95.0％～103.4之間，說明本方法具有較高的準確性。
表2鎘的回收率
取3個不同批次的樣品，採用本發明方法對其中鎘含量進行測定，每個樣品測定5次，所得RSD<4.28％。測得樣品中鎘含量分別為0.4045、0.4286、0.5069μg/L。
表3樣品測定及精密度實驗(n＝5)
本發明方法簡便、快速，精密度和準確度能滿足電子級二乙二醇甲醚中鎘含量測定的要求，從事相關工作的技術人員可用本發明方法進行檢測。
上述實例僅供說明本發明，而非對本發明限制。