ГОСТ 26239.4-84

ГОСТ 26239.4−84 디클로로실란. 불순물 측정 방법 (변경 N 1 포함)

ГОСТ 26239.4−84

그룹 B59

소련 국가 표준

디클로로실란

불순물 측정 방법

디클로로실란. 불순물 측정 방법

ОКСТУ 1709

유효기간 с 01.01.86
до 01.01.91*
________________________________
* 유효기간 제한은 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации의 프로토콜 N 7−95에 따라 해제되었음
(ИУС N 11, 1995년). — 데이터베이스 제작자 주.

개발: 소련 비철금속공업부

작성자

Ю. А. Карпов, М. Н. Щулепников, М. К. Винников, Г. Г. Главин, Н. А. Градскова, О. В. Завьялов, Т. И. Зяблова, В. Е. Квин, В. А. Крылов, И. А. Кузовлев, Н. И. Марунина, В. Г. Мискарьянц, В. М. Михайлов, М. Г. Назарова, В. А. Орлова, А. И. Степанов, Н. С. Сысоева, В. И. Фирсов, Г. И.Александрова

제출: 소련 비철금속공업부

위원회 위원 А. П..Снурников

승인 및 시행: 소련 국가표준위원회(Государственный комитет СССР по стандартам) 1984년 7월 13일자 결정 N 2490에 의해 승인·시행됨

변경 N 1이 도입됨, 1991년 1월 1일부터 시행, 소련 Госстандарт 결정 1990년 6월 26일 N 1847에 의거

변경 N 1은 데이터베이스 제작자가 ИУС N 10, 1990년의 본문에 따라 반영함


본 규격은 디클로로실란 내 불순물 측정을 위한 두 가지 방법을 규정한다: 직류 아크(DC arc)로 스펙트럼을 여기하는 화학-원자 발광법과 고온 중공 음극(핫 홀이드 캐소드) 방전으로 스펙트럼을 여기하는 화학-원자 발광법.

측정 가능한 불순물의 질량분율 구간과 분석선의 파장들은 표 1에 제시되어 있다.

표 1

불순물	파장, нм	측정 가능한 질량분율 값의 구간, %
		화학-원자 발광법 (직류 아크로 스펙트럼 여기)	화학-원자 발광법 (고온 중공 음극 방전으로 스펙트럼 여기)
알루미늄	308,2	5·10-1·10	5·10-1·10
붕소	249,7	2·10-2·10	-
비스무트	306,8	1·10-5·10	1·10-1·10
갈륨	287,4	1·10-5·10	5·10-1·10
철	302,1	5·10-1·10	5·10-1·10
인듐	325,6	1·10-5·10	5·10-5·10
코발트	345,4	1·10-1·10	5·10-5·10
구리	324,8	1·10-1·10	2·10-1·10
마그네슘	280,3	5·10-1·10	-
	278,3	-	5·10-1·10
망간	279,8	1·10-1·10	1·10-1·10
니켈	305,1	1·10-1·10	5·10-5·10
주석	284,0	1·10-5·10	1·10-1·10
은	328,1	1·10-1·10	1·10-1·10
납	283,3	1·10-5·10	5·10-1·10
티타늄	308,8	1·10-1·10	1·10-1·10
크롬	283,6	1·10-1·10	1·10-1·10
아연	334,5	2·10-2·10	1·10-1·10

(수정된 판, 변경 N 1).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 26239.0−84에 따름.

2. 직류 아크 여기 화학-원자 방출법

______________
* 절 제목. 수정된 판, 변경 N 1.

본 방법은 기지 물질을 사불화규소(규소 사불화물) 형태로 증류하여 얻은 불순물 농축물의 스펙트럼을 직류 아크로 여기시키고, 시료 및 비교 표준의 스펙트럼을 사진적으로 기록한 후 교정 곡선을 이용하여 불순물의 질량분율을 결정하는 데 기초한다.

2.1. 장비, 재료 및 시약

단일 렌즈 조명 시스템을 갖춘 ISP-30형 석영 분광기.

고주파 방전에 의해 직류 아크 점화가 가능하도록 장치된 DG-2형 아크 발생기.

정류기 250−300 V, 30−50 A.

비기록형 MF-2형 마이크로포토미터.

성형 전극(도면 1).

도면 1. 직류 아크 분석용 전극

직류 아크 분석용 전극

도면 1

분석용 저울.

토션 저울.

램프는 ГОСТ 13874–83*에 따름, IKZ 220−250.
_____________
* 러시아 연방 영토에서는 이 문서가 1979.01.01부터 효력이 없음. 제품은 생산 중단됨 (ИУС N 12, 1978년).

탁상용 박스 9БП-1-ОС형.

유기 유리(아크릴) 절구 및 공이.

뚜껑이 있는 불소수지(플루오르플라스틱) 실린더, 용량 최대 50 cm.

스펙트로그래픽용 사진 플레이트 II형, 크기 9х12 cm 또는 이와 동등한 것으로, 스펙트럼에서 배경과 분석선의 정상적인 암화도를 보장하는 것.

Cortell사 폴리프로필렌 피펫, 용량 2, 5 및 10 cm.

현상액 및 정착액은 ГОСТ 10691.0−84에 따라 조제.

정제된 기술용 에틸 알코올은 ГОСТ 18300–87에 따름.

흡수기 (도면 2).

도면 2. 흡수기

흡수기

1 — 폴리에틸렌 병 БЦ-100; 2 — 불소수지 실린더

도면 2

피펫은 ГОСТ 20292–74*에 따른 형식 6−1-10; 4−1-1; 8−2-0,1.
________________

- 러시아 연방 내에서는 해당 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 29169–91, ГОСТ 29227–91–ГОСТ 29229–91, ГОСТ 29251–91–ГОСТ 29253–91가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 불산(플루오르화수소산), ОС.Ч. 27–75. D(-) 만니톨 — ГОСТ 8321–74에 따름, 추가로 재결정화된 것. 붕산, ОС.Ч. 14–3. 질산 — ГОСТ 11125–84에 따름, ОС.Ч. 21–5. 탈이온수 A급. 흑연 분말 ОС.Ч. 8–4 — ГОСТ 23463–79에 따름. 염화나트륨, ОС.Ч. 6–4. 일차 알루미늄 — ГОСТ 11069–74*에 따른 A 99 등급. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 11069–2001가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 비스무트 — ГОСТ 10928–75* 또는 Vi0 등급. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 10928–90가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 갈륨 99.999 이상(고순도). 카보닐법으로 얻은 철, ОС.Ч. 6–2. 인듐 — ГОСТ 10297–75*에 따른 In2 등급 또는 그보다 높은 순도. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 10297–94가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 일차 마그네슘 — ГОСТ 804–72*에 따른 MG-90 등급 또는 그보다 높은 등급. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 804–93가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 코발트 — ГОСТ 123–78*에 따른 K-1 등급 또는 그보다 높은 등급. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 123–2008가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 금속 망간 — ГОСТ 6008–82*에 따른 Mr 0 또는 Mr 00 등급. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 6008–90가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 구리 — ГОСТ 859–78*에 따라 M-1 등급 이상. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 859–2001가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 주석 — ГОСТ 860–75에 따라 O1 등급 이상. 니켈 — ГОСТ 849–70*에 따라 H-2 등급 이상. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 849–2008가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 납 — ГОСТ 3778–77*에 따라 S-3 등급 이상. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 3778–98가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 은 — ГОСТ 6836–80*에 따른 Ср999,0 또는 Ср999,9 등급, 또는 질산은 — ГОСТ 1277–75, 정제. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 6836–2002가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 스폰지(다공성) 티타늄 — ГОСТ 17746–79*에 따른 TG-90 또는 TG-90A 등급. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 17746–96가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 크롬 — ГОСТ 5905–79*에 따른 H99A 또는 A99B 등급. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 5905–2004가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 아연 — ГОСТ 3640–79*에 따른 C1 등급. ______________ * 러시아 연방 내에서는 문서가 유효하지 않습니다. ГОСТ 3640–94가 적용됩니다. — 데이터베이스 제작자 주. 각 원소(알루미늄, 비스무트, 갈륨, 철, 인듐, 코발트, 구리, 마그네슘, 망간, 니켈, 주석, 은, 납, 티타늄, 크롬, 아연)를 10 mg/cm³씩 함유하는 기본 비교용액은 다음과 같이 조제한다: - 비스무트, 구리, 납, 은 금속 각각 1 g을 최소량의 질산에 용해시키고, 용액을 100 cm³ 용량의 정밀 플라스크로 옮긴 다음 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. - 알루미늄, 갈륨, 철, 인듐, 코발트, 마그네슘, 망간, 니켈, 주석, 티타늄, 크롬, 아연 금속 각각 1 g을 최소량의 염산에 용해시키고, 용액을 100 cm³ 용량의 정밀 플라스크로 옮긴 다음 물로 눈금까지 채우고 혼합한다. 붕소 1 mg/cm³를 함유하는 기본 비교용액: 붕산 0.571 g을 소량의 탈이온수에 용해시키고, 용액을 100 cm³ 용량의 정밀 플라스크로 옮긴 다음 탈이온수로 눈금까지 채우고 혼합한다. 용액: 1 cm³당 염화나트륨 10 mg: 1000 mg의 염화나트륨을 소량의 탈이온수에 용해시키고, 용액을 용량플라스크(용량 100 cm³)에 옮긴 다음 탈이온수로 눈금까지 채우고 혼합한다. (개정판, 변경 N 1). 2.2. 분석 준비 2.2.1. 염화나트륨 질량분율 0.5%의 흑연 분말 혼합물: 흑연 분말 9.95 g을 아크릴 절구에 넣고 5 cm³의 1 cm³당 염화나트륨 10 mg을 함유한 용액을 가한 뒤 탈이온수로 15분간 교반하여 적외선 램프로 건조시킨다. 그 다음 혼합물을 1.5시간 더 교반하고 불소수지(플루오로플라스틱) 뚜껑이 있는 원통에 보관한다. 2.2.2. 염화나트륨 질량분율 0.5%의 흑연 분말을 기초로 두 계열의 비교 시료를 준비한다: 주요 비교시료 계열 I (ООС I, 알루미늄, 비스무트, 갈륨, 철, 인듐, 코발트, 마그네슘, 망간, 구리, 니켈, 주석, 납, 은, 티타늄, 크롬, 아연의 측정용) 및 주요 비교시료 계열 II (ООС II, 붕소 측정용). 기준 비교시료(I ООС)는 알루미늄, 철, 코발트, 마그네슘, 니켈, 티타늄, 크롬 각 0.1% (질량분율), 비스무트, 갈륨, 인듐, 주석, 납 각 0.05%, 망간·구리·은 각 0.01%, 아연 0.4%를 함유한다. 불소수지 컵(용량 100 cm³)에 염화나트륨 0.5%를 함유한 흑연 분말 혼합물 9.862 g을 넣고, 알루미늄·철·코발트·마그네슘·니켈·티타늄·크롬의 원액 표준용액을 각각 1 cm³씩, 비스무트·갈륨·인듐·주석·납의 원액 표준용액을 각각 0.5 cm³씩, 망간·구리·은의 원액 표준용액을 각각 0.1 cm³씩, 아연의 원액 표준용액을 4 cm³ 가한다(이들 각 용액은 측정되는 해당 원소를 10 mg/cm³ 함유함). 혼합물을 컵에서 건조하고 교반한 다음 아크릴 절구에서 3시간 동안 교반한다. 얻어진 혼합물을 적외선 램프로 예비건조한 뒤 불소수지 뚜껑 있는 실린더에 넣어 보관한다. 2.2.3. 붕소 질량분율 0.1%인 기준 비교시료 II (ООС II): 아크릴 절구에 염화나트륨 0.5%를 함유한 흑연 분말 혼합물 9.49 g을 넣고 D(-)-만니톨 0.5 g 및 붕소 표준용액(붕소 1 mg/cm³) 10 cm³을 가한다. 혼합물을 30분간 교반하고 적외선 램프로 건조시킨다. 그 다음 혼합물을 3시간 동안 교반하고 다시 적외선 램프로 건조한 뒤 보관용 불소수지 실린더에 넣는다. 2.2.4. 붕소를 제외한 모든 불순물의 비교시료(ОС I — ОС VI)는 기준 비교시료 I (ООС I)를 희석한 다음, 각 후속 비교시료를 염화나트륨 0.5%를 함유한 흑연 분말로 추가 희석하여 제조한다. 비교시료 ОС I — ОС VI에서 각 불순물의 질량분율(금속-탄소-염화나트륨 혼합물 기준, 백분율)과 혼합에 사용되는 흑연 분말(염화나트륨 0.5% 함유)의 투입량 및 희석되는 시료의 취급량은 표 2에 제시되어 있다. 표 2 (괄호 안에 그 표기가 기재되어 있음)
ОС I

1·10

5·10

1·10

4·10

1,800 0,200 (I ООС) ОС II

1·10

5·10

1·10

4·10

1,800 0,200 (ОС I) ОС III

2,5·10

1,25·10

2,5·10

1·10

1,500 0,500 (OC II) ОС IV

1·10

5·10

1·10

4·10

1,200 0,800 (ОС III) ОС V

5·10

2,5·10

5·10

2·10

1,000 1,000 (ОС IV) ОС VI

1·10

5·10

1·10

4·10

1,600 0,400 (ОС V)

2.2.5. 붕소 결정을 위한 비교 시료(БОС I — БОС VI)는 주 비교 시료 II ООС를 희석한 다음, 각 후속 비교 시료를 질량분율 0,5%의 염화나트륨을 포함한 흑연 분말로 준비한다. БОС I — БОС VI의 붕소 질량분율(백분율, 탄소·염화나트륨·붕소 혼합물 중 붕소의 함량을 기준)과 혼합물에 투입되는 0.5% 염화나트륨을 함유한 흑연 분말의 투입량 및 희석되는 시료의 투입량은 표 3에 제시되어 있다.

표 3

비교 시료의 표기	붕소 질량분율, %	시료 질량, g
		0,5% 염화나트륨을 함유한 흑연 분말	희석되는 시료 (괄호 안에 번호 표시)
БОС I	1·10	1,800	0,200 (II ООС)
БОС II	1·10	1,800	0,200 (БОС I)
БОС III	2,5·10	1,500	0,500 (БОС II)
БОС IV	1·10	1,200	0,800 (БОС III)
БОС V	5·10	1,000	1,000 (БОС IV)
БОС VI	1·10	1,600	0,400 (БОС V)

2.3. 분석 수행

2.3.1. 불순물의 농축

흡수기(도면 2)를 디클로로실란 포집용으로 30 см³ 불산(1:1)로 채우고, 대조 흡수기는 50 см³ 탈이온수로 채운다. 붕소를 정량할 때는 불산 용액에 만니톨 1% 용액 2 см³를 첨가한다. 채운 흡수기는 0.01 g 이내의 오차로 중량 측정한다. 디클로로실란 채취용 장치(도면 3)를 조립하고 아르곤으로 퍼징한다. 로타미터와 압력 조절기를 사용하여 디클로로실란의 흐름을 설정하고, 60분 동안 이 기체 5 g이 흡수되도록 한다.

도면 3. 디클로로실란 분석용 시료 채취 장치의 도식

디클로로실란 분석용 시료 채취 장치의 도식

1 — 물이 담긴 비커, 온도 15−25 °C; 2 — 디클로로실란 실린더; 3 — 밸브; 4 — 퍼지용 아르곤, 초과압력 0,02 kPa; 4 — 압력 조절기; 5 — 로타미터; 6 — 흡수기; 7 — 대조 흡수기

도면 3

로타미터 없이도 60분 동안 흡수시킬 수 있으며, 이 경우 대조 흡수기에서 분당 25−30 방울의 속도로 통과시킨다. 이때 흡수기 내에 이산화규소의 침전이 관찰되어서는 안 되며, 침전이 있을 경우 실험은 폐기한다.

디클로로실란 흡수 후 흡수기를 중량 측정하고, 폴리프로필렌 피펫으로 디클로로실란 0.5 g에 해당하는 용액(불순물 분석 시) 또는 1 g에 해당하는 용액(붕소 분석 시)의 알리쿼트를 불소수지(플루오로플라스틱) 컵으로 옮겨, 질량분율 NaCl 0.5%를 가진 흑연 분말 20 mg의 콜렉터 위에서 증발 건조시킨다. 규소가 완전히 이탈하지 않은 경우 불산 0.2−0.4 см³를 추가하고 증발을 반복한다. 알리쿼트 용량은 불순물(붕소 제외) 측정 시 다음 식으로, 붕소 측정 시 다음 식으로 계산한다,

여기서  — 디클로로실란 흡수 후 용액을 담은 흡수기(도면 3)의 질량, g;

 — 디클로로실란 흡수 전 같은 흡수기의 용액을 담은 질량, g.

대조실험용 용액을 준비하기 위해 흡수기에는 30 см³ 불산(1:1)을 넣고(붕소 측정의 경우 만니톨 1% 용액 2 см³를 추가), 분석을 수행한 것과 동일한 시간 동안 보관한다. 이 용액의 알리쿼트는 분석에 사용된 디클로로실란 시료가 포함된 부피에 해당하도록 취해 증발 건조한다.

2.3.2. 불순물 및 붕소 함량에 대한 스펙트럼의 여기 및 촬영

건조 잔류물(불순물 농축물)은 예비로 직류 아크(전류 10 A)에서 20초간 소성한 흑연 전극의 분구(분화구)에 옮긴다(도 1б). 동일한 형태의 흑연 전극 분구에는 비교 시료용으로 각각 20 mg의 평행 시료 3개를 놓는다. 불순물 농축물을 담은 전극 또는 비교 시료 전극은 음극으로 사용하고, 상부 전극(양극)은 원뿔 모양으로 연마한 흑연 전극을 사용한다(도 1а). 스펙트럼용 사진플레이트(타입 II)를 카세트에 장전하고 분광기 표적 너비를 0.016 mm로 설정한 다음 3단 감쇠기를 슬릿 앞에 배치한다. 준비한 전극을 스탠드의 전극 홀더에 고정하고 두 전극 사이의 그림자 투영 거리가 2.5 mm가 되도록 설치한다. 시료는 전류 12 A의 직류 아크에서 10초 동안 승화(증발)시킨다. 동일한 조건에서 분석 시료의 불순물(또는 붕소) 농축물, 대조시료 및 비교 시료의 스펙트럼을 각각 3회 촬영한다. 노출된 사진플레이트는 현상하고 물로 세척한 다음 정착(fix) 처리하고 흐르는 물로 15분간 세척한 뒤 건조시킨다. 2.4 결과 처리 2.4.1 사진플레이트를 마이크로포토미터의 시편대에 고정하고 스펙트럼 영상을 스크린에 초점 맞춘다. 분석 선의 최대 흑화 밀도(D_max)와 인접한 배경의 최소 흑화 밀도(D_min)를 측정한다. 분석선과 배경의 흑화 차이(ΔD = D_max − D_min)를 구하고 3회의 평행 측정값에 대한 산술평균을 계산한다. 얻은 평균 ΔD값을 의무 부록 ГОСТ 13637.1−77*에 제시된 상대 세기 로그값(lg I_rel)에 대응시키고 전환한다. ______________ * 러시아 연방에서는 ГОСТ 13637.1−93이 적용된다(이하 본문 참조). — 데이터베이스 제작자 주. 비교 시료에 대해 lg I_rel 값과 농도값으로 교정(보정) 곡선을 작성한다. 교정곡선으로부터 분석 시료 농축물과 대조실험 농축물에서 각 원소의 질량분율 값을 결정한다. 2.4.2 결정된 불순물의 질량분율(ω, %)은 다음 식으로 계산한다: ω = (ω1 − ω2) / K 여기서 - ω1 — 분석 시료의 농축물에서의 결정된 불순물의 질량분율, %; - ω2 — 대조실험 농축물에서의 결정된 불순물의 질량분율, %; - K — 농축 계수로서, 분석에 취한 알리쿼트에 포함된 디클로로실란의 질량과 컬렉터 시료의 시료량(집합체 무게)과의 비율이다. 해당 값은 이 방법에서 정한 각 원소의 정량 하한(하한값)을 초과해서는 안 된다. 이 조건을 만족하지 않을 경우 작업실, 작업대 및 사용된 시약과 재료를 단계적으로 철저히 청소해야 한다.

2.4.3. 병행 측정 결과의 수렴도를 확인하기 위해, 분석 시료의 알리쿼트 세 농도에서 얻은 세 개의 스펙트럼에서 산출된 세 값 , , , 그중에서 최대값 와 최소값 을 선택하고, 이들로부터 부록 ГОСТ 13637.1−77에 제시된 및 값으로 옮겨 해당 불순물의 질량분율을 구한다.

.

2.4.4. 세 병행 측정 결과 중 최대값을 최소값으로 나눈 비는 신뢰도 0,95에서 표 4에 제시된 세 병행 측정 결과의 허용 편차를 초과해서는 안 된다.

2.4.5. 분석 시료의 농축액, 대조 실험 및 비교 시료를 다른 사진 플레이트에 항목 2.3−2.4.3에 따라 촬영한다.

두 결과 중 큰 값을 작은 값으로 나눈 비율은 신뢰도 0,95에서 표 5에 제시된 두 결과의 허용 편차 값을 초과해서는 안 된다.

2.4.6. 분석 시료에서 각 불순물의 질량분율은 해당 불순물에 대한 두 분석 결과의 기하평균으로 결정한다.

2.4.7. 분석의 정확성 검증은 첨가법으로 수행한다. 이를 위해 동일한 디클로로실란 시료 1건을 항목 2.3−2.4.4에 따라 두 번 분석하되, 두 번째 분석에서는 불산 용액에 비교용 표준원액(필요시 적절히 희석)을 첨가하여 측정 대상 원소를 첨가한다. 비교용 표준원액의 첨가는, 항목 2.3.1에 의해 계산된 용액 알리쿼트에 흡수된 디클로로실란의 질량을 기준으로 계산한 각 측정 원소의 질량분율이 표 4에 제시된 해당 원소의 검출 한계(질량분율의 하한) 값의 3배 이상이고, 또한 분석 시료에 있는 각 원소 질량분율의 3배 이상이면서 표 4에 제시된 상한 질량분율을 초과하지 않도록 하는 양으로 한다.

Таблица 4

측정 대상 불순물	질량분율, %	허용 편차		질량분율, %	허용 편차
	직류 아크			중공 음극
알루미늄	5·10		4,0	5·10	4,0
	5·10		2,9	5·10	2,5
	1·10		2,5	1·10	2,4
붕소	2·10		3,3	-	-
	2·10		2,7
	2·10		2,3
비스무트	1·10		2,7	1·10	3,2
	1·10		2,3	1·10	1,6
	5·10		1,3	1·10	1,6
갈륨	1·10		3,5	5·10	2,7
	1·10		2,3	3·10	2,3
	5·10		2,0	1·10	1,7
철	5·10		4,0	5·10	3,9
	5·10		2,7	5·10	2,6
	1·10		2,4	1·10	2,2
인듐	1·10		3,8	5·10	2,7
	1·10		2,0	5·10	1,9
	5·10		1,8	5·10	1,9
코발트	1·10		3,2	5·10	3,8
	1·10		1,9	6·10	2,0
	1·10		1,7	5·10	1,9
구리	1·10		4,1	2·10	3,9
	1·10		2,8	2·10	2,7
	1·10		2,4	1·10	2,4
마그네슘	5·10		4,0	5·10	4,0
	5·10		2,5	5·10	2,6
	1·10		2,3	1·10	2,4
망간	1·10		3,5	1·10	2,6
	1·10		2,1	1·10	1,8
	1·10		1,9	1·10	1,8
니켈	1·10		3,6	5·10	3,2
	1·10		1,9	5·10	1,7
	1·10		1,7	5·10	1,6
주석	1·10		3,5	1·10	3,2
	1·10		2,2	1·10	1,9
	5·10		2,0	1·10	1,7
은	1·10		2,9	1·10	2,9
	1·10		1,7	1·10	1,9
	1·10		1,6	1·10	1,8
납	1·10		3,0	5·10	3,0
	1·10		2,0	5·10	1,8
	5·10		1,8	1·10	1,8
티타늄	1·10		3,1	1·10	3,0
	1·10		1,9	3·10	2,0
	1·10		1,7	1·10	1,6
크롬	1·10		3,3	1·10	2,6
	1·10		1,9	1·10	1,6
	1·10		1,7	1·10	1,6
아연	2·10		4,0	1·10	3,8
	1·10		2,7	1·10	2,6
	2·10		2,3	1·10	2,0

Результат анализа считают правильным с доверительной вероятностью 0,95, если допускаемые расхождения между результатами анализа пробы с добавкой и вычисленным значением (где  — результат анализа пробы,  — массовая доля добавки) не превосходят величин, указанных в табл.5.

표 5

측정 대상 불순물	질량 분율, %	허용 오차	질량 분율, %	허용 오차
	직류 아크		중공 음극
알루미늄	5·10	2,0	5·10	2,0
	5·10	1,6	5·10	1,5
	1·10	1,5	1·10	1,4
붕소	2·10	1,9	-	-
	2·10	1,6
	2·10	1,4
비스무트	1·10	1,6	1·10	1,7
	1·10	1,4	1·10	1,3
	5·10	1,3	1·10	1,3
갈륨	1·10	1,8	5·10	1,6
	1·10	1,4	3·10	1,4
	5·10	1,3	1·10	1,5
철	5·10	2,0	5·10	2,0
	5·10	1,5	5·10	1,6
	1·10	1,4	1·10	1,4
인듐	1·10	1,9	5·10	1,6
	1·10	1,3	5·10	1,3
	5·10	1,3	5·10	1,3
코발트	1·10	1,7	5·10	1,9
	1·10	1,3	6·10	1,4
	1·10	1,3	5·10	1,4
구리	1·10	2,0	2·10	2,0
	1·10	1,6	2·10	1,6
	1·10	1,4	1·10	1,5
마그네슘	5·10	2,0	5·10	2,0
	5·10	1,5	5·10	1,6
	1·10	1,4	1·10	1,5
망간	1·10	1,8	1·10	1,6
	1·10	1,5	1·10	1,3
	1·10	1,4	1·10	1,3
니켈	1·10	1,8	5·10	1,7
	1·10	1,5	5·10	1,3
	1·10	1,4	5·10	1,3
주석	1·10	1,8	1·10	1,7
	1·10	1,5	1·10	1,3
	5·10	1,3	1·10	1,3
은	1·10	1,6	1·10	1,6
	1·10	1,3	1·10	1,5
	1·10	1,3	1·10	1,3
납	1·10	1,6	5·10	1,6
	1·10	1,3	5·10	1,3
	5·10	1,3	1·10	1,3
티타늄	1·10	1,6	1·10	1,6
	1·10	1.3	3·10	1.3
	1·10	1.3	1·10	1.3
크롬	1·10	1.7	1·10	1.6
	1·10	1.3	1·10	1.3
	1·10	1.3	1·10	1.3
아연	2·10	2.0	1·10	1.0
	1·10	1.6	1·10	1.6
	2·10	1.4	1·10	1.3

3. 열중공(중공) 음극 방전에 의한 스펙트럼 여기 화학-원자 방출법

______________
* 절 명칭. 개정판, 변경 N 1 포함.

이 방법은 기지 물질을 사불화규소(SiF4)의 형태로 증류하여 얻은 불순물 농축액의 스펙트럼을 열중공 음극 방전으로 여기하고, 시료와 비교시료의 스펙트럼을 사진으로 기록한 뒤 교정곡선을 사용하여 불순물의 질량분율을 결정하는 데 기초한다.

3.1. 장비, 재료 및 시약

장비, 재료 및 시약은 2.1항의 내용에 추가.

정류기 1000 V, 2 A — 도면 4에 제시된 회로로 조립된 것 또는 두 대의 범용 전원 공급기 УИП-1로 구성된 것.

도면 4. 중공 음극 장치의 전원 공급 회로

중공 음극 장치의 전원 공급 회로

Пр1, Пр2 — 10 A 퓨즈; Л — 네온 램프(형식 ТН-0,2−1Р-69);  — 저항 10 kΩ, 0.5 W; 1P, 2P, 3P — 릴레이 접점 ; «시작» — 전원 인가 버튼; «정지» — 전원 차단 버튼; ЛАТР — 오토트랜스포머 형식 ЛАТР-10; Тр — 변압기 220/1000 V, 2 kW; Д1-Д4 — 다이오드 형식 ПВКЛ-100 (1000 V, 5 A);  — 밸러스트 저항 500 Ω, 0.75 kW; ПК — 열중공 금속 음극 방전관;  — 직류 전압계(최대 500 V);  — 직류 전류계(최대 2 A)

도면 4

Установка полого катода, состоящая из системы напуска гелия (черт.5) и металлической разрядной трубки с горячим полым катодом (черт.6).

Черт.5. Система напуска гелия

Система напуска гелия

1 — ртутный манометр; 2 — вакуумные краны; 3 — ловушка из кварца с активированным углем, охлаждаемая жидким азотом, для очистки гелия от примесей молекулярных газов; 4 — термопарный манометрический преобразователь типа ПМТ-2; 5 — металлическая разрядная трубка с горячим полым катодом; 6 — ловушка с жидким азотом для улавливания паров масла; 7 — форвакуумный насос типа 2НВР-5 ФМ

번역:

1 — 수은 마노미터; 2 — 진공 밸브; 3 — 분자성 가스 불순물을 제거하기 위한 활성탄이 충전된 석영 트랩(액체 질소로 냉각); 4 — 열전대식 압력 변환기 PMT-2형; 5 — 열중공(가열된 중공) 음극을 갖는 금속 방전관; 6 — 오일 증기를 포집하기 위한 액체 질소 트랩; 7 — 예비(전진) 진공 펌프 2НВР-5 ФМ형

Черт.5

Черт.6. Металлическая разрядная трубка с горячим полым катодом

Металлическая разрядная трубка с горячим полым катодом

1 — фторопластовая пробка; 2 — водоохлаждаемый металлический корпус; 3 — держатель полого катода; 4 — полый катод; 5 — резиновая прокладка; 6 — кварцевое оптическое стекло; 7 — зажимная гайка

번역:

1 — 플루오르플라스틱(테플론) 마개; 2 — 수냉식 금속 하우징; 3 — 중공 음극 홀더; 4 — 중공 음극; 5 — 고무 패킹; 6 — 석영 광학 창; 7 — 체결 너트

Черт.6

Гелий газообразный, очищенный, марки, А перед поступлением в металлическую разрядную трубку с горячим полым катодом дополнительно очищается от примесей молекулярных газов в ловушке с активированным углем, охлаждаемой жидким азотом.

Полые катоды (черт.7), выточенные из углей спектральных ОС.Ч. 7−3, диаметром 6 мм. Изготовленные катоды очищают от примесей, помещая их в установку (черт.5 и 6) и создавая разряд при токе 1,2 А в течение 3 мин с экспонированием спектра в течение последней минуты на фотопластинку. Заполняют систему гелием до атмосферного давления и выдерживают катоды в течение 10 мин. Для проведения анализа отбирают катоды, в спектрах которых плотности почернения используемых для анализа аналитических линий не превышают 0,20 единиц логарифмической шкалы микрофотометра для алюминия, железа, магния и 0,05 единиц логарифмической шкалы микрофотометра для висмута, индия, галлия, кобальта, меди, марганца, никеля, олова, серебра, свинца, титана, хрома, цинка.

번역:

정제된 기체 헬륨(A급)은 금속 방전관(열중공 음극)으로 유입되기 전에 액체 질소로 냉각된 활성탄 트랩에서 분자성 가스 불순물로부터 추가 정제한다.

직경 6 mm의 등급 ОС.Ч. 7−3 스펙트럼용 흑연으로 가공한 중공 음극(도 7). 제조된 음극은 장치(도 5 및 6)에 장착하고 전류 1.2 A에서 3분간 방전을 일으킨 다음 마지막 1분 동안 스펙트럼을 사진판에 노광하여 불순물을 제거한다. 시스템을 헬륨으로 대기압까지 채운 후 음극을 10분 동안 방치한다. 분석에 사용할 음극은 알루미늄, 철, 마그네슘의 경우 마이크로포토미터의 로그 눈금으로 0.20 단위를 초과하지 않는 광밀도(분석선에 대해), 비스무트, 인듐, 갈륨, 코발트, 구리, 망간, 니켈, 주석, 은, 납, 티타늄, 크롬, 아연의 경우 0.05 단위를 초과하지 않는 음극을 선택한다.

Черт.7. Полый катод из спектральных углей ОС.Ч. 7−3 диаметром 6 мм

Полый катод из спектральных углей ОС.Ч. 7−3 диаметром 6 мм

Черт.7

번역:

도 7. 직경 6 mm의 ОС.Ч. 7−3 등급 스펙트럼용 흑연 중공 음극

직경 6 mm의 ОС.Ч. 7−3 스펙트럼 흑연 중공 음극

도 7

Вакуумметр термопарный типа ВТ-3.

Сосуд Дьюара типа СК-16 по ГОСТ 16024–79.

Микропипетка на 0,005 см.

Кислота соляная по ГОСТ 14261–77.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125–84, ОС.Ч. 21−5.

Чашки фторопластовые вместимостью 10 смперед анализом обрабатывают в парах азотной кислоты в течение 1 ч.

Основной раствор сравнения серебра, содержащий 1 мг/смсеребра: растворяют при слабом нагревании 100 мг металлического серебра в 10 смазотной кислоты, разбавленной в соотношении 1:1. Раствор охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки деионизованной водой и перемешивают.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

번역:

열전대식 진공계 VT-3형.

데우어(드와어) 용기 SK-16형(ГОСТ 16024–79에 따름).

마이크로피펫 0,005 см.

염산(ГОСТ 14261–77에 따름).

특급 초순(특별히 정제된) 질산(ГОСТ 11125–84, 등급 ОС.Ч. 21−5).

용량 10 см의 불소플라스틱 컵은 분석 전에 질산 증기로 1시간 처리한다.

은의 기본 비교용액(1 мг/см): 금속 은 100 mg을 약한 가열하에 질산(1:1로 희석) 10 см에 용해시킨다. 용액을 냉각한 뒤 부피 100 см의 정용 플라스크로 옮기고, 정제수로 눈금까지 맞춘 후 혼합한다.

(개정판, 개정 N 1).

3.2. Подготовка к анализу

Основной раствор сравнения (ОРС), содержащий алюминия, висмута, железа, магния, олова, титана, хрома, цинка по 0,4 мг/см, индия, кобальта, никеля по 0,2 мг/см, галлия, марганца, меди, свинца по 0,04 мг/сми серебра 0,004 мг/см: в мерную колбу вместимостью 100 смпомещают 50 смконцентрированной соляной кислоты, приливают по 4 смголовных растворов алюминия, висмута, железа, магния, олова, титана, хрома, цинка, по 2 см — головных растворов индия, кобальта, никеля, свинца, по 0,4 см — головных растворов галлия, марганца, меди, серебра и доводят до метки соляной кислотой.

В день проведения анализа из ОРС готовят серию рабочих растворов сравнения PC последовательным разбавлением ОРС, а затем каждого последующего PC соляной кислотой, разбавленной в соотношении 1:1, в соответствии с табл.6.

번역:

3.2. 분석 준비

기본 비교용액(ОРС)은 다음의 농도를 포함한다: 알루미늄, 비스무트, 철, 마그네슘, 주석, 티타늄, 크롬, 아연 각 0,4 мг/см; 인듐, 코발트, 니켈 각 0,2 мг/см; 갈륨, 망간, 구리, 납 각 0,04 мг/см; 은 0,004 мг/см. 용량 100 см의 정용 플라스크에 50 см의 농염산을 넣고, 알루미늄·비스무트·철·마그네슘·주석·티타늄·크롬·아연의 원액을 각각 4 см씩, 인듐·코발트·니켈·납의 원액을 각각 2 см씩, 갈륨·망간·구리·은의 원액을 각각 0,4 см씩 가한 다음 염산으로 눈금까지 정용한다.

분석 당일 ОРС에서 연속 희석으로 작업 비교용액(PC) 계열을 조제하고, 그 다음 각 후속 PC는 염산(1:1 희석)으로 희석하여 표 6에 따라 준비한다.

Таблица 6

	Массовая доля примесей, мг/см
Обозначение раствора сравнения	алюминия, висмута, железа, магния, олова, титана, хрома, цинка	индия, кобальта, никеля, свинца	галлия, меди, марганца	серебра	Объем разбавляемого PC, помещаемого в мерную колбу вместимостью 100 сми доводимого до метки соляной кислотой (1:1), см
PC 1	0,004	0,002	0,0004	0,00004	1 ОРС
PC 2	0,0012	0,0006	0,00012	0,000012	30 PC 1
PC 3	0,0004	0,0002	0,00004	0,000004	10 PC 1
PC 4	0,00012	0,00006	0,000012	0,0000012	10 PC 2
PC 5	0,00004	0,00002	0,000004	0,0000004	10 PC 3

번역:

표 6

	불순물의 질량분율, мг/см
비교용액 표시	알루미늄, 비스무트, 철, 마그네슘, 주석, 티타늄, 크롬, 아연	인듐, 코발트, 니켈, 납	갈륨, 구리, 망간	은	100 см 정용 플라스크에 넣고 염산(1:1)로 눈금까지 맞추는 희석 PC의 부피, см
PC 1	0,004	0,002	0,0004	0,00004	1 ОРС
PC 2	0,0012	0,0006	0,00012	0,000012	30 PC 1
PC 3	0,0004	0,0002	0,00004	0,000004	10 PC 1
PC 4	0,00012	0,00006	0,000012	0,0000012	10 PC 2
PC 5	0,00004	0,00002	0,000004	0,0000004	10 PC 3

Для приготовления образцов сравнения ОС берут три графитовых полых катода, предварительно очищенных, как указано в п. 3.1. На дно каждого из них с помощью микропипетки помещают 0,005 смPC 1 и высушивают досуха под ИК-лампой. Аналогичным образом получают по три графитовых полых катода с сухими остатками растворов сравнения РС2-РС5. Получают серию образцов сравнения с содержанием массовых долей каждой из определяемых примесей в пересчете на анализируемую навеску дихлорсилана 0,2, приведенных в табл.7.

번역:

비교표준(OS) 샘플을 제조하기 위해, 3.1항에 따라 미리 정제한 흑연 중공 음극 3개를 취한다. 각 음극 바닥에 마이크로피펫으로 0,005 см의 PC 1을 장착하고 적외선 램프 아래에서 완전히 건조시킨다. 이와 동일한 방법으로 PC2–PC5의 건조 잔류물을 가진 각기 3개의 흑연 중공 음극을 준비한다. 이렇게 하여 분석할 디클로로실란 시료 0.2 g에 환산한 각 불순물의 질량분율을 갖는 비교표준 시리즈를 작성한다(표 7 참조).

Таблица 7

Обозначение ОС	Массовая доля элементов-примесей, %
	алюминия, висмута, железа, магния, олова, титана, хрома, цинка	индия, кобальта, никеля, свинца	галлия, меди, марганца	серебра
ОС 1	1·10	5·10	1·10	1·10
ОС 2	3·10	1,5·10	3·10	3·10
ОС 3	1·10	5·10	1·10	1·10
ОС 4	3·10	1,5·10	3·10	3·10
ОС 5	1·10	5·10	1·10	1·10

번역:

표 7

OS 표시	불순 원소의 질량분율, %
	알루미늄, 비스무트, 철, 마그네슘, 주석, 티타늄, 크롬, 아연	인듐, 코발트, 니켈, 납	갈륨, 구리, 망간	은
OS 1	1·10	5·10	1·10	1·10

3.3. Проведение анализа

3.3.1. Концентрирование примесей

Концентрирование примесей проб и контрольного опыта проводят по п. 2.3.1 с добавлением: аликвотная часть раствора из поглотителя, соответствующая 0,2 г дихлорсилана, величина которой определяется по формуле , упаривают во фторопластовых чашках досуха. Полученные осадки растворяют в 0,1 смсоляной кислоты и переносят на дно графитовых полых катодов, предварительно очищенных, как указано в п. 3.1, и выпаривают досуха под лампой ИКЗ-220−500.

번역:

3.3. 분석 수행

3.3.1. 불순물 농축

시료 및 대조 실험의 불순물 농축은 2.3.1항에 따라 실시하되 다음을 추가한다: 흡수기에서 취한 용액의 일부(아리콸롯)는 디클로로실란 0.2 g에 해당하며 그 값은 식 로 결정된다. 이를 플루오르플라스틱 컵에서 완전히 건조시킨다. 얻어진 침전물을 0,1 см의 염산에 용해시켜 3.1항에 따라 사전 정제한 흑연 중공 음극의 바닥에 옮긴 뒤 ИКЗ-220–500 적외선 램프 아래에서 완전히 건조시킨다.

3.3.2. Возбуждение и фотографирование спектров

Заряжают кассету фотопластинкой СП-2 9х12, вставляют ее в рамку спектрографа ИСП-30 и открывают заслонку. При фотографировании спектров используют однолинзовую систему освещения. Кварцевую линзу с фокусным расстоянием (75 мм) помещают на расстоянии 165 мм от щели спектрографа и 125 мм от открытого торца полого катода.

В разрядную трубку на держателе полого катода помещают один пустой катод и три катода с параллельными контрольными пробами. Откачивают установку до давления 2,66 Па (2·10мм. рт.ст.), наполняют ее гелием до давления 2,66·10Па (20 мм рт.ст.), подключают к источнику питания пустой катод, устанавливают силу тока 1 А и проводят тренировку системы в течение 2 мин.

Подключают к источнику питания первый катод с контрольной пробой, устанавливают силу тока 0,4 А и проводят обжиг катода в течение 2 мин. Открывают щель спектрографа, устанавливают силу тока 0,7 А и проводят первую съемку в течение 1 мин для определения меди и серебра. Передвигают кассету на новое место, увеличивают ток до 1 А и проводят вторую съемку в течение 1 мин для определения алюминия, висмута, галлия, железа, индия, кобальта, магния, марганца, никеля, олова, свинца, титана, хрома, цинка. Аналогично проводят съемку второго и третьего катодов с контрольной пробой.

Наполняют систему воздухом до атмосферного давления и проводят перезарядку разрядной трубки. После этого повторяют операции по съемке спектров всех анализируемых проб и образцов сравнения.

Экспонированную фотопластинку проявляют, промывают водой, фиксируют, промывают проточной водой в течение 15 мин и сушат.

번역:

3.3.2. 스펙트럼 발생 및 촬영

SP-2(9×12) 사진판 카세트를 장전하여 ISP-30 분광기 프레임에 삽입하고 셔터를 연다. 스펙트럼 촬영에는 단일 렌즈 조명 시스템을 사용한다. 초점거리 (…75 mm)인 석영 렌즈를 분광기 슬릿으로부터 165 mm, 중공 음극의 개구면으로부터 125 mm 거리에 배치한다.

중공 음극 홀더에 빈 음극 하나와 병행 대조 샘플을 장착한 음극 세 개를 넣는다. 장치를 2.66 Pa(2·10 mm Hg)까지 펌핑한 후 헬륨으로 채워 2.66·10 Pa(20 mm Hg)로 만든다. 빈 음극을 전원에 연결하고 전류 1 A를 설정하여 2분간 시스템을 예비 동작시킨다.

첫 번째 대조 음극을 전원에 연결하고 전류 0.4 A로 설정하여 2분간 버닝(예열)을 실시한다. 분광기 슬릿을 열고 전류를 0.7 A로 설정하여 구리와 은을 결정하기 위해 1분간 첫 번째 촬영을 수행한다. 카세트를 이동시키고 전류를 1 A로 올려 알루미늄, 비스무트, 갈륨, 철, 인듐, 코발트, 마그네슘, 망간, 니켈, 주석, 납, 티타늄, 크롬, 아연을 결정하기 위한 두 번째 촬영을 1분간 수행한다. 동일하게 두 번째와 세 번째 대조 음극에 대해서도 촬영을 수행한다.

시스템을 공기로 채워 대기압으로 만든 후 방전관을 재충전한다. 그 다음 모든 시료와 비교표준의 스펙트럼 촬영 작업을 반복한다.

노광된 사진판은 현상한 뒤 물로 세척하고 정착 처리(정지액 처리)한 다음 흐르는 물로 15분간 세척하고 건조시킨다.

3.4. Обработка результатов

Обработку результатов ведут в соответствии с п. 2.4, используя аналитические линии элементов-примесей, приведенные в табл.1, учитывая, что массовую долю определяемой примеси () в процентах вычисляют по формуле .

Контроль правильности анализа проводят в соответствии с п. 2.4.7.

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3.4. 결과 처리

결과 처리는 2.4항에 따라 표 1에 제시된 불순물 원소의 분석선을 사용하여 수행한다. 여기서 검출된 불순물의 질량분율(%)은 식 에 의해 계산한다.

분석의 정확성 검증은 2.4.7항에 따라 수행한다.