湯磊鵬，黃 鑫，朱潔潔，白秀君，周繼業(yè)，汪永超

（杭州精欣化工有限公司，浙江 杭州 311322）

電子級過氧化氫是工業(yè)過氧化氫的深加工產品，主要作為半導體晶體片的清洗劑、腐蝕劑和光刻膠的去除劑。電子級過氧化氫的生產一般是以蒽醌法生產的工業(yè)級過氧化氫為原料，其中除了含有一定量的無機物雜質和機械雜質之外，還含有一定含量的有機物雜質。這些有機物雜質包括蒽醌化合物以及酯、醇、酚、酮類化合物等，主要來源于生產中的添加劑以及物料加工、輸送、存儲等過程。有機雜質被氧化后在硅片的表面可分解成水氣等物質，使硅片局部氧化速度增加，從而增加氧化層厚度，使其變得不均；殘留的有機物也會被帶入下游工序中，造成一定影響[1-2]。

總有機碳（TOC）是反映過氧化氫受到有機物污染的指標之一，因此過氧化氫中的總有機碳含量為重要指標。測定過氧化氫產品中總有機碳的方法有吸光光度法[3]、紅外吸收法[4]、低溫紫外氧化法等[5]。檢測儀器越來越精確，可選方法越來越多，本文使用TOC-L 總有機碳分析儀測定電子級過氧化氫中的總有機碳[6-8]，實驗證明本方法操作簡單，結果準確、可靠。

1 實驗方法與步驟

1.1 實驗方法

差減法（TC-IC 法）測定：將試樣連同凈化氣體分別導入高溫燃燒管和低溫反應管中，經高溫燃燒管的試樣被高溫催化氧化，其中的有機碳和無機碳均轉化為CO2；經低溫反應管的試樣被酸化后，其中的無機碳分解成CO2。兩種反應管中生成的CO2分別被導入非分散紅外檢測器。在特定波長下，一定質量濃度范圍內CO2的紅外線吸收強度與其質量濃度成正比，由此可對試樣總碳（TC）和無機碳（IC）進行定量測定?？偺寂c無機碳的差值，即為總有機碳含量。

直接法（NPOC 法）測定：將樣品酸化曝氣后以清除樣品中的IC 成分。然后再對剩下的樣品進行TC 測量，以確定總有機碳量。雖然在噴射過程中，樣品中的可吹除有機碳可能會損失，但是在過氧化氫中只有少量可吹除有機物，所以一般可將測得的不可吹除有機碳（NPOC）含量當作TOC 含量。

1.2 實驗儀器及試劑

儀器：TOC-L 總有機碳分析儀（日本島津）。

試劑：鄰苯二甲酸氫鉀、無水碳酸鈉、碳酸氫鈉（四川中測標物科技有限公司），無CO2超純水，氧氣，25%磷酸，1 mol/L 鹽酸，總碳標準貯備液：ρ（TC）=1000 mg/L，無機碳標準貯備液：ρ（IC）=1000 mg/L，有機碳標準貯備液：ρ（TOC）=1000 mg/L。

1.3 實驗步驟

1.3.1 測定參數

電爐溫度：680 ℃；除濕器溫度：1.0 ℃；噴射器流量：80 mL；噴射時間：90 s；進樣體積：50 μL；載氣（O2）流量：150.0 mL/min；載氣（O2）壓力：0.2 MPa。

1.3.2 樣品前處理

將容量瓶定容的50 mL 過氧化氫樣品分批加入潔凈的鉑坩堝中，待反應完全后，再將此溶液轉移至另一50 mL 容量瓶中，用無二氧化碳超純水定容至刻度。

1.3.3 測定步驟

按照TOC-L 使用說明進行開機前準備工作及開機步驟，待儀器準備好后，儀器開始運行，進樣器開始自動取樣檢測。

1.4 校準曲線的繪制

1.4.1 總碳、無機碳標準曲線

取標準使用液（ρ（TC）=100 mg/L，ρ（IC）=25 mg/L）于標準樣品瓶中，按設定好的標準工作曲線，儀器自動稀釋TC 標準系列（0.0 mg/L、10.0 mg/L、20.0 mg/L、50.0 mg/L、100.0 mg/L），IC 標準系列（0.0 mg/L、2.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、20.0 mg/L），根據峰面積繪制標準曲線?？偺己蜔o機碳標準曲線系列值見圖1 和圖2。

圖1 TC 標準曲線系列值

圖2 IC 標準曲線系列值

1.4.2 NPOC 標準曲線

取有機碳標準使用液（ρ(TOC)=100 mg/L）于標準樣品瓶中，按設定好的標準工作曲線，儀器自動稀釋TOC 標準系列（0.0 mg/L、10.0 mg/L、20.0 mg/L、50.0 mg/L、100.0 mg/L），根據峰面積繪制標準曲線。NPOC 標準曲線系列值見圖3。

圖3 NPOC 標準曲線系列值

2 結果與討論

2.1 過氧化氫樣品前處理對總有機碳測定的影響

分別選取兩組（5 個/組）總有機碳含量由低到高的過氧化氫樣品，一組按照1.3.2 處理后，再分別使用差減法和直接法測定這5 個樣品的總有機碳含量5 次，取有效平均值；另一組直接進樣，再分別使用差減法和直接法測定。樣品經前處理測定和直接測定TOC 的結果見表1、表2。

試驗結果表明，是否前處理基本不會影響TOC 值的測定，故直接進樣無需前處理就可以檢測，無論是差減法還是直接法都可以基本準確地測定電子級過氧化氫中的總有機碳含量。

2.2 加標回收和精密度試驗

準確稱取本底TOC 值為14.0 mg/L 的過氧化氫樣品5 份，分別直接加入3 個添加水平的TOC標準溶液，使3 個添加水平分別為5.0 mg/L、10.0 mg/L、20.0 mg/L，制成待測溶液后測定，每個樣品重復測定6 次，計算回收率及相對標準偏差。差減法加標回收率為88.8%～106.1%，RSD 為1.1%～4.2%；直接法加標回收率為80.2%～100.6%，RSD為0.7%～3.2%，結果見表3。

3 結論

經上述檢測結果對比可知，使用TOC-L 總有機碳分析儀測定電子級過氧化氫中總有機碳，無論使用差減法還是直接法都可以準確檢測，且無需前處理。該方法具有方便快捷、線性好、精密度和準確度好、回收率高等特點，符合規(guī)范要求，適用于電子級過氧化氫產品中總有機碳的檢測。

表1 過氧化氫前處理后測定TOC 結果

表2 過氧化氫直接進樣測定TOC 結果

表3 加標回收及精密度