氪氣(Krypton, Kr)是一種稀有氣體,常用于激光、照明、航空航天等領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中, 氪氣的純度 是非常重要的指標(biāo),因?yàn)殡s質(zhì)的存在會(huì)影響設(shè)備性能或造成安全隱患。 一、氪氣純度檢測(cè)的意義 提高設(shè)備性能 :如在激光器中,高純氪氣可輸出穩(wěn)定性和效率。 保障安全 :某些雜質(zhì)與材料發(fā)生反應(yīng),引發(fā)危險(xiǎn)。 符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) :如半導(dǎo)體制造、航空航天等對(duì)氣體純度要求。 二、氪氣純度檢測(cè)方法 常見的檢測(cè)方法包括:
氣相色譜法(GC) 原理 :利用不同氣體組分在固定相和流動(dòng)相中的分配系數(shù)不同,實(shí)現(xiàn)分離和定量分析。 優(yōu)點(diǎn) :靈敏度高、操作簡(jiǎn)便。 常用檢測(cè)器 :TCD(熱導(dǎo)檢測(cè)器)、FID(火焰離子化檢測(cè)器)等。 適用范圍 :檢測(cè)微量雜質(zhì)(如氮、氧、氬、氫等)。
2. 質(zhì)譜分析(MS) 原理 :將樣品分子電離后,根據(jù)質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分析。 優(yōu)點(diǎn) :可同時(shí)檢測(cè)多種成分,適合復(fù)雜混合氣體分析。 常用儀器 :氣相色譜 質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC MS)。
3. 紅外光譜法(IR) 原理 :通過吸收特定波長(zhǎng)的紅外光來(lái)識(shí)別氣體分子。 優(yōu)點(diǎn) :非破壞性、快速。 局限性 :對(duì)低濃度雜質(zhì)檢測(cè)能力有限。
4. 原子吸收光譜法(AAS) 原理 :測(cè)量氣體中金屬元素的吸收光譜。 適用場(chǎng)景 :檢測(cè)氪氣中是否含有金屬雜質(zhì)(如鐵、銅等)。
5. 化學(xué)發(fā)光法 原理 :利用氣體與試劑反應(yīng)產(chǎn)生的光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析。 適用范圍 :檢測(cè)氧氣、氮?dú)獾瘸R婋s質(zhì)。 三、氪氣純度的標(biāo)準(zhǔn) 通常,工業(yè)級(jí)氪氣純度要求如下: | 雜質(zhì) | 允許 大含量(ppm) | | | | | 氧(O?) | ≤ 10 ppm | | 氮(N?) | ≤ 50 ppm | | 氫(H?) | ≤ 10 ppm | | 氬(Ar) | ≤ 50 ppm | | 水蒸氣 | ≤ 10 ppm | 高純氪氣(如用于半導(dǎo)體、激光等)純度要求更高,通常需要達(dá)到 99.999%以上 。 四、檢測(cè)流程建議
1. 采樣 :使用氣體采樣袋或鋼瓶采集樣品,避免污染。
2. 預(yù)處理 :去除水分、油污等干擾物質(zhì)。
3. 分析 : 使用氣相色譜法檢測(cè)主要雜質(zhì); 使用質(zhì)譜法輔助確認(rèn)未知成分。