【摘要】用气体采样袋采取液氯气化后的气体供气相色谱仪测定。采用碳分子筛不锈钢填充柱分离样品，氢火焰离子化检测器（FID，配镍转化炉），外标法定量。液氯中含碳杂质主要为一氧化碳、甲烷、二氧化碳。3种组分在15min完成分离分析过程。3种组分的体积浓度分别在一定的范围内与其峰面积呈线性关系。
　　【关键词】气相色谱法 液氯 含碳杂质
　　液氯是合成三氯氢硅的主要原料之一。液氯中的含碳杂质直接影响到合成三氯氢硅中碳杂质含量，从而影响多晶硅的各项理化指标。检测液氯中的含碳杂质在西门子法制造多晶硅工艺上有着重要的作用及意义。在工业用液氯国家标准GB 5138-2006中，主要是对液氯中的水分、氯含量、三氯化氮以及蒸干后的残留物讲述了分析方法，但测量液氯中含碳杂质的报道却很少见，本工作应用气相色谱法采用氢火焰离子检测器测量液氯中含碳杂质的含量。
　　1 试验部分 1.1 仪器与试剂
　　SC-2000气相色谱仪；
　　TDX-01碳分子筛不锈钢柱φ3×1m；
　　氢火焰离子化检测器（FID，配镍转化炉）；
　　特氟龙FEP气体采样袋；
　　高纯氮气（≥99.999%）；
　　高纯氢气（≥99.999%）；压缩空气（压力≥0.5Mpa）。
　　1.2 仪器工作条件
　　进样器温度120℃，检测器温度200℃，转化炉温度350℃，柱温110℃，载气流量（N2）30mL/min，燃气流量（H2）80ml/ min，助燃气（压缩空气）流量160ml/min；1.3 试验方法
　　用气体取样袋取液氯气化后的氯气1.5L，保持一定压力，快速带回实验室。在仪器工作条件下进行分析测定。用外标法计算结果。
　　2 结果与讨论
　　2.1 含碳组分形式的确定
　　经过对液氯生产工艺原理的研究以及查阅国内外相关标准，我们确定液氯中主要的含碳杂质主要是一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）。
　　2.2 含碳杂质的标定
　　在仪器工作条件下，把含CO 4.8ppm、CH4 4.8ppm、CO2 5.0ppm的氮气作为标准气体来确定出峰时间和分离度。用外标峰面积法进行定量。CO、CH4、CO2的保留时间分别是1.265、3.537、8.338min，相应的色谱图见图1；各组分获得较好分离。
　　2.3 采样
　　首先将气体采样袋内充满高纯氮气并保持一定压力。取样时，气体采样袋进气口与液氯气化后的管道连接，气体采样袋出气口通入碱液里以免氯气泄漏（此過程中应使用缓冲瓶防止碱液回流）。待采样袋中的氮气被氯气置换完后，开始取样、密封、保持一定压力，迅速带回实验室。这样取样的好处在于避免了气体采样袋内壁吸附杂质气体影响分析准确度。2.4 标准曲线
　　按色谱条件对标准气体进行测定，以各组分的体积浓度y（ml·L-1）为纵坐标，相对应的色谱峰面积x为横坐标，绘制标准曲线。标准曲线的线性回归方程及相关系数见表1。
　　2.5 样品分析
　　按试验方法对液氯样品进行分析，测得1#液氯样品中CO、CO2的体积分数分别为22.8ppm，1236.8ppm，CH4含量低于该分析方法检测限；2#液氯样品中CO、CO2的体积分数分别为20.2ppm，2236.0ppm，CH4含量低于该分析方法检测限。
　　由于本方法是采用采样袋从现场气体管道直接采样，采样时间短，适合液氯中含碳杂质的检测工作。本方法在采样过程中不需要加入任何气体吸附剂，无吸附回收率问题，准确度很高。
　　参考文献
　　[1] 刘虎威，气相色谱方法及应用，化学工业出版社，1999.9
　　[2] 工业用液氯国家标准GB 5138-2006
　　[3] ASTM E1746-2008