ICS 77.040 YS H 17 中华人民共和国有色金属行业标准 YS/T1290—2018 多晶硅生产尾气中硅烷含量的测定 气相色谱法 Determination of silane content in tail gas of polycrystalline silicon productionGas chromatographic method 2018-10-22发布 2019-04-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T1290—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口。 本标准起草单位：内蒙古神舟硅业有限责任公司、江苏中能硅业科技发展有限公司、内蒙古盾安光伏 科技有限公司、四川永祥多晶硅有限公司。 本标准主要起草人：刘淑萍、宗凤云、李辉、赵英杰、胡议允、姚利忠、宋杨。 YS/T1290—2018 多晶硅生产尾气中硅烷含量的测定 气相色谱法 警告一一使用本标准的人员应有正规实验室工作的实践经验。本标准并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1范围 本标准规定了硅烷法生产多晶硅尾气中硅烷含量的气相色谱测定方法。 本标准适用于硅烷法生产多晶硅尾气中硅烷含量的测定。测定范围为0.05%~10.00%。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的 应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件，仪注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文货 件，其最 新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T3723工业用化学产品采样安全通贝 气体化工产品采样通则 GB/T6681 3方法提要 多晶硅生产过程产生的尾气样品通过气体进样口注入气相色谱仪，硅烧组分经色谱柱分离后，用热 导检测器检测，外标法定量，从而确定多晶硅生产尾气中硅烷的含量。 4干扰因素 4.11 取样和进样前，取样系统和进样系统应经过充分置换，防止影响测试结果。 4.2取样钢瓶应保持密闭性，否则样品泄露会影响分析结果的准确性。 4.3尾气压力应保持在合适的范围，尾气压力0.03MPa～0.20MPa，流量不大于500mL/min。 5试剂或材料 5. 1 高纯氢气，体积分数≥99.999%。 5. 2 高纯氮气，体积分数≥99.999%。 5.3 硅烷标准气体，硅烷含量应与待测试样相近，平衡气为氢气， 5.4 氢氧化钠溶液，5g/L~10g/L。 6 仪器设备 6. 1 气相色谱仪：具备热导检测器。 1 YS/T1290—2018 6.2色谱柱：长约2m，不锈钢填充柱，填充多孔微球，或其他等效色谱柱。 6.3取样钢瓶：容积1L，材质316L不锈钢。 7样品 7.1 采样总则 采样中的安全事项应符合GB/T3723的规定，采样原则及一般规定应符合GB/T6681的规定。 7.2在线采集样品 7.2.1 在线采集样品的示意图如图1所示。 高纯氮气 X气动阀 气动阀 压力表 截止阀 截止阀 尾气文 X 气动阀 流量计 文截止阀 尾气处理塔 气动阀文 又截止阀 气相色谱仪 图1在线采集样品示意图 7.2.2取样之前应先用高纯氮气(5.2)充分吹扫管路2min～3min，再用多晶硅生产尾气充分吹扫管路 2min~3min，直至取得代表样品，样品流量30mL/min～40mL/min。废气接人尾气处理塔。 7.3使用取样钢瓶采集样品 7.3.1 使用取样钢瓶采集样品的示意图如图2所示。 针型阀 针型阀 进气阀 排气阀 尾气 Ov 压力表 流量计 取样钢瓶 又针型阀 氢氧化钠溶液 高纯氮气 尾气吸收 图2使用取样钢瓶采集样品示意图 2 YS/T1290-2018 7.3.2按图2连接取样管路和取样钢瓶，废气通入氢氧化钠溶液（5.4）。先用高纯氮气（5.2）充分置换 取样钢瓶及取样管路内的空气2min3min并试漏。打开多晶硅生产尾气出口阀门，充分置换取样钢 瓶及取样管路2min～3min，关闭取样钢瓶排气阀，取样平衡3min～5min，关闭取样钢瓶进气阀。用高 纯氮气（5.2）充分置换取样管路内的尾气，卸下取样钢瓶，迅速带回实验室分析。 8试验步骤 8.1 参考色谱条件 8.1.1检测器温度：150℃。 8.1.2柱温：60℃~80℃。 8.1.3载气：高纯氢气（5.1)，流量30mL/min~50mL/min。 8.2准备 按仪器使用说明书开启仪器，设定仪器各项操作参数至仪器基线稳定 8.3标定 开启硅烷标准气体（5.3)充分吹扫进样系统直至取得代表样后，转动取样阀，向仪器进样，测量仪器响应 值（峰面积或峰高）。重复进样至少2次，直至响应值偏差小于5%时取其平均值A。（或h）。 8.4标准谱图 硅烷气体的标准谱图如图3所示。 电压 时间 图3 3硅烷气体的标准谱图 8.5样品的测定 8.5.1在与标定相同的条件下进行。 8.5.2使用取样钢瓶采集样品：将取样钢瓶与仪器连接，先用高纯氢气（5.1)或高纯氮气（5.2)充分吹扫 进样系统，再用样品气体充分吹扫进样系统，直至取得代表样品。 YS/T1290—2018 8.5.3转动取样阀，向仪器进样品，测量仪器响应值A（或h）。重复进样两次，两次结果符合重复性限 (10.1)要求，取两次测定数值的平均值作为分析值。 9试验数据处理 多晶硅生产尾气中的硅烷含量以其体积分数计，按式（1)计算： ...(1 ) A.(或h，) 式中： 样品气中硅烷的含量，%； 标准样品中硅烷的含量，%； Ps A(或h) 样品中硅烷的响应值（峰面积或峰高）； A（或hs) 标准样品中硅烷的响应值（峰面积或峰高）。 计算结果表示到小数点后两位。 10 精密度 10.1重复性限 在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表1给出的平均值范围内，这两个测试结果 的绝对差值不超过重复性限（r），超过重复性限（r）的情况不超过5%，重复性限（r）按表1数据采用线性 内插法求得。 表1 重复性限 硅烷含量/% 0. 10 0. 50 1. 00 5. 00 10. 00 重复性限r/% 0. 01 0. 02 0. 03 0. 07 0. 08 10.2再现性限 在再现性条件下获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于再现性限（R），超过再现性限（R的情 况不超过5%，再现性限（R）按表2数据采用线性内插法求得。 表2再现性限 硅烷含量/% 0. 10 1. 00 10. 00 再现性限R/% 0. 01 0. 04 0. 08 11 质量保证和控制 每月用国家级标准样品或行业级标准样品（当两者都没有时也可用控制标样代替）校核一次本分析 方法的有效性。当过程失控时，应找出原因，纠正错误后，重新进行校核。 12 试验报告 试验报告应包括以下内容： 4 YS/T1290—2018 试样； a) b) 本标准编号； ( 分析结果及其表示； d) 与基本分析步骤的差异； e) 测定中观察到的异常现象； f) 试验日期； g) 其他。