在高端制造、半導(dǎo)體、食品保鮮、醫(yī)療及激光等對氣體純度要求極高的行業(yè)中,高純二氧化碳(CO?)作為關(guān)鍵原料或保護氣體,其雜質(zhì)含量直接影響工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品品質(zhì)。
其中,氮氣(N?)作為常見背景氣體雜質(zhì),雖化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,但其殘留量過高會稀釋有效氣體濃度,干擾精密工藝,甚至引發(fā)設(shè)備故障。因此,氮氣檢測成為高純二氧化碳質(zhì)量控制體系中不可或缺的一環(huán)。
根據(jù)2022年5月1日正式實施的國家標準 GB/T 23938—2021《高純二氧化碳》,高純二氧化碳按純度劃分為三個等級:≥99.99%、≥99.995% 和 ≥99.999%(摩爾分數(shù))。
對應(yīng)地,氮氣含量上限分別為 <60 ppm、<30 ppm 和 <3 ppm。這一分級體系體現(xiàn)了對高端應(yīng)用場景日益精細化的需求,尤其是99.999%級產(chǎn)品,氮氣控制已進入“亞ppm”級別,對檢測精度提出極高要求。
標準第7.3條明確規(guī)定,氮氣含量的測定應(yīng)按 GB/T 28726《氣體分析 氦離子化氣相色譜法》執(zhí)行。該方法利用氦離子化檢測器(HID)對包括氮氣在內(nèi)的多種無機氣體具有高靈敏度和良好線性響應(yīng),特別適用于高純氣體中痕量雜質(zhì)的分析。
同時,標準允許采用其他等效方法,但若對結(jié)果存在爭議,必須以 GB/T 28726 為仲裁方法,確保檢測結(jié)果的權(quán)威性與可比性。
值得注意的是,氮氣檢測并非孤立進行。在實際純度計算中(見標準公式1),氮氣含量與其他雜質(zhì)(如H?、O?、CO、總烴、水分)共同參與計算,直接影響最終CO?純度值。因此,精準的氮氣檢測不僅是合規(guī)要求,更是保障產(chǎn)品性能和客戶信任的技術(shù)基石。
綜上,企業(yè)應(yīng)建立基于國標的氮氣檢測流程,配備符合要求的分析儀器,定期校準,并嚴格遵循采樣規(guī)范(見附錄A),以確保高純二氧化碳產(chǎn)品穩(wěn)定達標,滿足日益嚴苛的市場準入門檻。

