ГОСТ 26239.3-84
ГОСТ 26239.3−84 Кремний полупроводниковый, исходные продукты для его получения и кварц. Методы определения фосфора (с Изменением N 1)
ГОСТ 26239.3−84
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КРЕМНИЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ, ИСХОДНЫЕ ПРОДУКТЫ ДЛЯ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И КВАРЦ
Методы определения фосфора
Semiconductor silicon, raw materials for its production and quartz. Methods of phosphorus determination
ОКСТУ 1709
Срок действия с 01.01.86
до 01.01.91*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 7−95 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 11, 1995 год). — Примечание изготовителя базы данных.
РАЗРАБОТАН Министерством цветной металлургии СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
ВНЕСЕН Министерством цветной металлургии СССР
Член
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 13 июля 1984 г. N 2490
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 10, 1990 год
Настоящий стандарт устанавливает экстракционно-фотометрический метод определения фосфора от 2·10до 2·10% в техническом кремнии, экстракционно-колориметрический метод определения фосфора от 1·10до 5·10% в трихлорсилане и тетрахлориде кремния и от 4·10до 1·10% в двуокиси кремния (синтетическом кварце); нейтронно-активационный метод определения фосфора от 1·10до 1·10% в полупроводниковом кремнии.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам анализа — по
2. ЭКСТРАКЦИОННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
Метод основан на растворении кремния смесью фтористоводородной и азотной кислот в присутствии марганцовокислого калия, удалении основной массы кремния отгонкой в виде фторида, избирательном концентрировании фосфора смесью -бутанола с хлороформом и последующем фотометрическом определении фосфора в виде восстановленной молибдофосфорной гетерополикислоты.
2.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56 или аналогичный прибор.
Плитка электрическая.
Весы аналитические.
Цилиндры мерные вместимостью 5 и 10 см.
Колбы мерные вместимостью 25 и 100 см.
Воронки делительные вместимостью 50 см.
Воронки конические диаметром 30 мм.
Микропипетки вместимостью 1 и 5 см.
Пинцет фторопластовый или пластмассовый. Фильтры бумажные «красная лента» диаметром 70 мм.
Тигли из стеклоуглерода вместимостью 50 см.
Автоклав аналитический С 3103 в соответствии с чертежом приложения с реакционными стаканами из фторопласта вместимостью 2 и 30 смили С 3551 с камерой для концентрирования С 3552 в соответствии с приложением к
Шкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева 250 °C.
Вентилятор комнатный.
Кислота азотная особой чистоты по
Кислота соляная особой чистоты по
Кислота фтористоводородная ос.ч. 27−5, плотностью 1,2 г/см.
Натрий молибденовокислый по
Глицерин по
Олово двухлористое 2-водное по ТУ 6−09−5384−88, ч., 10%-ный раствор в глицерине.
Калий марганцовокислый по
Спирт нормальный бутиловый (-бутанол) по
Хлороформ технический по
______________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует
Смесь для экстрагирования фосфора: 30 см-бутанола смешивают с 70 смхлороформа.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по
Стандартные растворы фосфора (V).
Раствор А, содержащий 0,1 мг фосфора (V) в 1 см; 0,439 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в воде и разбавляют водой до 1000 см.
Раствор Б, содержащий 0,01 мг фосфора (V) в 1 смготовят в день употребления разбавлением стандартного раствора, А водой в 10 раз.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. Проведение анализа
2.2.1. Растворение анализируемой пробы в открытой системе
Навеску массой 0,05−0,25 г помещают в тигель из стеклоуглерода, приливают две капли марганцовокислого калия, 5 смфтористоводородной кислоты, перемешивают. Затем осторожно, для предотвращения бурной реакции, по каплям вводят 1 смазотной кислоты (1:1), используя периодический нагрев до полного растворения пробы.
2.2.2. Растворение анализируемой пробы в аналитическом автоклаве
Навеску массой 0,05−0,25 г помещают во фторопластовый стакан вместимостью 2 см, прибавляют две капли раствора марганцовокислого калия. В реакционный фторопластовый стакан вместимостью 30 смвливают 5 смфтористоводородной и 1 смазотной (разбавленной 1:1) кислот, осторожно пинцетом опускают стакан вместимостью 2 смв стакан вместимостью 30 см, который закрывают крышкой и помещают в автоклав.
Автоклав закрывают и дважды перевертывают, через 5 мин перевертывание повторяют; через 10 мин автоклав помещают в предварительно нагретый сушильный шкаф, нагревают при 180 °C в течение 25 мин, вынимают из сушильного шкафа и охлаждают при помощи вентилятора до комнатной температуры. Автоклав открывают, раствор из фторопластового реакционного стакана переводят в тигель из стеклоуглерода, обмывая стенки водой, и прибавляют еще две капли раствора марганцовокислого калия.
Для пробоподготовки нескольких навесок одновременно в едином герметично замкнутом объеме применяют автоклав С 3551 с камерой для концентрирования С 3552.
В камеру для концентрирования вливают 35 смфотористоводородной и 5 смазотной кислот. В три реакционные фторопластовые емкости помещают навески пробы массой 0,25 г, прибавляют к каждой навеске по две капли раствора марганцовокислого калия и по 0,5 смфтористоводородной кислоты. Камеру для концентрирования закрывают крышкой с расположенным на ней держателем реакционных емкостей. Камеру герметизируют в металлическом корпусе аналитического автоклава. Автоклав помещают в предварительно нагретый сушильный шкаф и выдерживают при температуре 180 °C в течение 2 ч, вынимают из сушильного шкафа и охлаждают при помощи вентилятора или донного холодильника до комнатной температуры. Автоклав открывают, вынимают камеру и протирают ее снаружи ватным тампоном, смоченным спиртом. Сухой остаток, полученный во фторопластовой реакционной емкости, растворяют в 1,5 смконцентрированной соляной кислоты и 3,5 смводы, раствор переносят в делительную воронку. Далее проводят анализ, как указано в п.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2.3. Определение фосфора
2.2.3.1. Раствор, полученный по п. 2.2.1 или п. 2.2.2, упаривают на плитке, а затем досуха на водяной бане, прибавляют 5 смфтористоводородной кислоты и снова упаривают досуха. Сухой остаток обрабатывают 2 смконцентрированной соляной кислоты и упаривают на водяной бане досуха.
К сухому остатку приливают 1,5 смконцентрированной соляной кислоты, 3,5 смводы, раствор переводят в делительную воронку, приливают 5 см0,4 М раствора молибденовокислого натрия и 10 смсмеси -бутанола с хлороформом, экстрагируют молибдофосфорную гетерополикислоту, встряхивая раствор в течение 2 мин. Органическую фазу (нижний слой), содержащую молибдофосфорную гетерополикислоту, фильтруют через бумажный фильтр в мерную колбу вместимостью 25 см, доводят объем до метки смесью -бутанола с хлороформом, прибавляют одну каплю раствора двухлористого олова и тщательно перемешивают. Измеряют оптическую плотность экстракта на фотоэлектроколориметре при 630 нм по отношению к смеси -бутанола с хлороформом, используя кюветы для фотометрирования с длиной оптического пути 50 мм. Содержание фосфора определяют по градуировочному графику. Параллельно проводят контрольный опыт на содержание фосфора в реактивах через все стадии анализа и вводят в полученные результаты соответствующую попра
вку.
2.2.3.2. Построение градуировочного графика
В делительные воронки вместимостью 50 смвливают 0,05−1,05 смстандартного раствора фосфора Б с интервалом в 0,2 см, приливают 1,5 смконцентрированной соляной кислоты, 3,5 смводы, 5 см0,4 М раствора молибденовокислого натрия и 10 смсмеси -бутанола с хлороформом. Далее проводят анализ, как указано в п.
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации, который используют для определения содержания фосфора в анализируемой проб
е.
2.3. Обработка результатов
2.3.1. Массовую долю фосфора () в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса фосфора, найденная по градуировочному графику, мкг;
— масса навески, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, проведенных из отдельных навесок.
2.3.2. Разность большего и меньшего из двух результатов параллельных определений с доверительной вероятностью 0,95 не должна превышать значений абсолютных допускаемых расхождений параллельных определений, приведенных в табл.1.
Таблица 1
Массовая доля фосфора, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % |
2·10 |
1·10 |
5·10 |
2·10 |
1·10 |
3·10 |
5·10 |
1·10 |
1·10 |
2·10 |
2·10 |
4·10 |
Допускаемые расхождения для промежуточных содержаний вычисляют методом линейной интерполяции.
2.3.3. Для проверки правильности анализа используют метод добавок. Две навески одной из проанализированных проб растворяют по п. 2.2.1 или п.
,
(где ( — результат анализа пробы, %; — масса фосфора в добавленных объемах рабочего раствора фосфора, мкг) была не более верхней границы интервала определяемых массовых долей фосфора (см. табл.1) и не менее утроенного значения нижней границы этого интервала.
Анализ считают правильным с доверительной вероятностью 0,95, если результат анализа навески с добавкой, отличается от не более, чем на , где — абсолютное допускаемое расхождение результатов двух параллельных определений фосфора в пробе без добавки, %; — допускаемое расхождение двух результатов параллельных определений фосфора в той же пробе без добавки, %.
3. ЭКСТРАКЦИОННО-КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
Метод основан на отделении кремния отгонкой в виде фторида и колориметрическом определении фосфора по восстановленной молибдофосфорной гетерополикислоте в экстракте метилизобутилкетона с бутилацетатом.
3.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Шкаф сушильный типа ЛП-301 или аналогичный с терморегулятором температур до 250 °C.
Плитка электрическая с закрытой спиралью мощностью 600 Вт.
Вентилятор комнатный или аналогичный.
Холодильник.
Автоклав аналитический М167 с реакционным стаканом вместимостью 70 смили аналогичный.
Автоклав аналитический С 3294 с реакционными стаканами вместимостью 30 и 250 см.
Цилиндры для колориметрирования с притертыми пробками вместимостью 5 см, длиной 150 мм, диаметром 6 мм.
Микробюретка вместимостью 5 см.
Микропипетки вместимостью 1 и 5 см.
Пипетки поршневые полиэтиленовые вместимостью 5 и 10 см.
Пипетки поршневые стеклянные вместимостью 1 см.
Цилиндры мерные вместимостью 5 и 10 см.
Пинцет фторопластовый или пластмассовый.
Фильтры бумажные «красная лента».
Тигли из стеклоуглерода вместимостью 100 см.
Кислота фтористоводородная ОС.Ч.27−5, плотностью 1,2 г/см.
Кислота азотная особой чистоты по
Кислота соляная особой чистоты по
Калий марганцевокислый по
Аммоний молибденовокислый по
Калий сурьмяновиннокислый 0,3%-ный раствор.
Кислота аскорбиновая пищевая ос.ч., 0,1 М раствор: 1,76 г аскорбиновой кислоты растворяют в 100 смводы.
Калий фосфорнокислый однозамещенный по
Смесь реактивов готовят перед употреблением смешиванием 10 смсоляной кислоты, 6 смаммония молибденовокислого, 12 смаскорбиновой кислоты и 2 смкалия сурьмяновиннокислого.
Эфир бутиловый уксусной кислоты (бутилацетат), ч., перегнанный.
Метилизобутилкетон, ч., перегнанный.
Смесь для экстрагирования готовят смешиванием равных объемов бутилацетата с метилизобутилкетоном.
Стандартные растворы фосфора.
Раствор запасной содержащий 0,1 мг фосфора в 1 см: 0,438 г однозамещенного фосфорнокислого калия растворяют в воде и разбавляют водой до 1000 см.
Раствор рабочий, содержащий 0,001 мг фосфора в 1 см: готовят в день употребления разбавлением раствора запасного в 100 раз.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2. Подготовка к анализу
3.2.1. Приготовление шкалы стандартных экстрактов
В цилиндры для колориметрирования с помощью микропипетки вносят 0,00; 0,02; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,45; 0,50 смстандартного рабочего раствора фосфора, что соответствует 0,00; 0,02; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30; 0,35; 0,40; 0,45 и 0,50 мкг фосфора. Объемы растворов доводят с помощью микробюретки водой до 2,64 см, приливают 0,36 смсмеси реактивов и через 3 мин 0,3 смсмеси для экстрагирования молибдофосфорной гетерополикислоты. Цилиндры закрывают пробками и встряхивают пять раз. Через 5 мин шкалу стандартных экстрактов используют для оценки концентрации фосфора в растворе пробы.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.3. Проведение анализа
Навеску массой 20 г трихлорсилана (15 см) или тетрахлорида кремния (13 см) помещают во фторопластовый стакан автоклава С 3294 вместимостью 30 см; стакан с пробой опускают в стакан вместимостью 250 см, содержащий 25 смфтористоводородной кислоты, 15 смводы и 1 смазотной кислоты. Автоклав закрывают, перевертывают и помещают в холодильник. Через 30 мин раствор пробы из реакционного стакана автоклава переносят в стеклоуглеродный тигель.
Вместо автоклавного растворения хлоридов кремния допускается использование растворения в открытой системе при определении фосфора от 2·10% масс: 7 смводы и 1 смазотной кислоты помещают в стеклоуглеродный тигель и охлаждают сухим льдом, затем 10 г трихлорсилана (7,5 см) или тетрахлорида кремния (6,5 см) осторожно вливают в воду при перемешивании. После окончания реакции содержимое тигля растворяют в 10 смфтористоводородной кислоты.
После растворения навески пробы содержимое стеклоуглеродного тигля упаривают вначале на плитке, а затем на водяной бане досуха.
Навеску массой 5 г помещают в реакционный стакан вместимостью 70 смавтоклава М 167, вливают 20 смфтористоводородной и 1 смазотной кислот, стакан закрывают крышкой и помещают в аналитический автоклав М 167. Закрывают автоклав, помещают в сушильный шкаф и выдерживают в течение 2−3 ч при 180−200 °С. Затем автоклав вынимают из сушильного шкафа, охлаждают при помощи вентилятора или холодильника. Через 30 мин раствор пробы из реакционного стакана автоклава переносят в стеклоуглеродный тигель и упаривают досуха вначале на плитке, а затем на водяной бане.
При определении фосфора от 1·10% масс и выше для растворения двух навесок пробы массой по 2 г используют аналитический автоклав С 3551 с камерой для концентрирования С 3552:
в камеру для концентрирования вливают 35 смфтористоводородной и 5 смазотной кислот. В две реакционные фторопластовые емкости помещают навески пробы массой 2 г. Во все реакционные фторопластовые емкости прибавляют по 2 смфтористоводородной кислоты и по две капли раствора марганцовокислого калия. Камеру для концентрирования закрывают крышкой с расположенным на ней держателем реакционных емкостей. Камеру герметизируют в металлическом корпусе автоклава. Автоклав помещают в предварительно нагретый сушильный шкаф и выдерживают при температуре 180−200 °С в течение 2−3 ч, вынимают из сушильного шкафа и охлаждают при помощи вентилятора или донного холодильника. Автоклав открывают, вынимают камеру, открывают крышку, раствор из каждой фторопластовой реакционной емкости переносят в стеклоуглеродный тигель, упаривают на плитке, а затем на водяной бане досуха. Получают два концентрата пробы и два концентрата контрольного опыта.
Вместо автоклавного растворения синтетического кварца допускается использование растворения в открытой системе при определении фосфора от 1·10% масс:
2 г тонкорастертой пробы помещают в стеклоуглеродный тигель и растворяют при нагревании в 20 смфтористоводородной и 1 смазотной кислот, накрыв тигель крышкой. Раствор упаривают на электрической плитке, а затем на водяной бане досуха.
К сухим остаткам, полученным по пп.3.3.1 и 3.3.2, приливают по 2,64 смводы и 0,36 смсмеси реактивов. Через 3 мин раствор переносят в цилиндр для колориметрирования, вводят 0,3 смсмеси для экстрагирования молибдофосфорной гетерополикислоты, цилиндр закрывают пробкой и встряхивают пять раз.
Концентрацию фосфора в экстракте пробы оценивают сравнением со шкалой стандартных экстрактов, приготовленных по п.
Параллельно проводят контрольный опыт на содержание фосфора в реактивах через все стадии анализа и вводят на него поправку.
3.3, 3.3.1−3.3.3. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3.4. Обработка результатов
3.4.1. Массовую долю фосфора в пробе () в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса фосфора, найденная сравнением со шкалой стандартных экстрактов, мкг;
— масса навески, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений.
3.4.2. Разность большего и меньшего из двух результатов параллельных определений с доверительной вероятностью 0,95 не должна превышать значений абсолютных допускаемых расхождений двух результатов параллельных определений, указанных в табл.2.
Таблица 2
Массовая доля фосфора, % |
Абсолютное допускаемое расхождение, % |
1·10 |
1·10 |
2·10 |
1,5·10 |
5·10 |
2·10 |
1·10 |
3·10 |
2·10 |
5·10 |
5·10 |
1·10 |
3.4.3. Для проверки правильности анализа используют метод добавок. Две параллельные навески растворяют по п. 3.3.1 или п.
Анализ считают правильным с доверительной вероятностью 0,95, если результат анализа навесок с добавкой отличается от не более чем на
,
где — допускаемое расхождение двух результатов параллельных определений фосфора в пробе с добавкой, %;
— допускаемое расхождение двух результатов параллельных определений фосфора в той же пробе без добавки, %.
4. НЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОСФОРА
Метод основан на облучении анализируемых образцов и образцов сравнения потоком нейтронов 1,2·10нейтр/(см·с) с последующим измерением активности фосфора-32 в анализируемом образце и образце сравнения.
Данная методика применима для определения фосфора в образцах нелигированного поли- и монокристаллического кремния и в образцах, легированных фосфором.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.1. Аппаратура, материалы и реактивы
Ядерный реактор с потоком тепловых нейтронов 1−4,5·10нейтр/ (см·с).
Радиометр типа РФТ-20046 с пластмассовым сцинтиллятором типа В или аналогичный, предусматривающий световую индикацию.
Радиометр «ТИСС» или аналогичный.
Весы аналитические.
Весы аналитические ВЛМ-1Г.
Бокс защитный типа 1Б 11−1НЖ или аналогичный.
Контейнер свинцовый транспортный марки КЛ-7,0 с толщиной стенок 70 мм.
Контейнер свинцовый настольный марки КТ1−10 с толщиной стенок 10 мм.
Средства индивидуальной защиты от излучения и загрязнения радиоактивными веществами, согласно основным санитарным правилам ОСП 72/80.
Пеналы алюминиевые, изготовленные из алюминия марки 995-А.
Плитка электрическая.
Лампа инфракрасного излучения типа ИС-1.
Фосфор красный ОС.Ч. 9−3.
Алюминиевая фольга марки 995-А толщиной 0,05−0,1 мм.
Кремний полупроводниковый марки КП-1−6.
Образцовые стандартные бета-излучатели — таллий-204 или кобальт-60.
Подложки из органического стекла.
Фильтр из алюминия толщиной 0,22 г/см.
Фильтровальная бумага.
Колбы мерные вместимостью 50, 100 см.
Цилиндры мерные вместимостью 10 и 25 см.
Цилиндры мерные из органического стекла вместимостью 25, 50 см.
Микропипетки на 0,1−0,5 и 1,0 см.
Чашки из фторопласта диаметром 20−22 (высота 8−10 мм) и 35−50 мм (высота 10−15 мм).
Пипетки из органического стекла.
Стаканы стеклянные химические вместимостью 50 и 100 см.
Банки из фторопласта на 250 и 500 см.
Спирт этиловый ректификованный технический по
Ацетон по
Кислота азотная по
Кислота фтористоводородная по
Вода дистиллированная по
Углерод четыреххлористый по
Калия гидроокись по
Натрия гидроокись по
Стандартный раствор фосфора с концентрацией 1·10г/см: навеску фосфора весом 1·10г помещают в стакан вместимостью 50−100 см, добавляют концентрированную азотную кислоту и растворяют при нагревании. После полного растворения фосфора и охлаждения раствора до комнатной температуры его переносят в мерную колбу вместимостью 100 сми доводят концентрированной азотной кислотой до метки. Затем раствор перемешивают.
Стандартные растворы фосфора с концентрацией 1·10г/сми 1·10г/смготовят аналогичным образом, растворяя навеску фосфора массой 1·10и 1·10г соответственно. Растворы используют для проверки правильности ана
лиза.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2. Подготовка к анализу
4.2.1. Подготовка образцов кремния и образцов сравнения к облучению
Пенал для облучения, кварцевый бюкс и алюминиевую фольгу для упаковки анализируемого материала промывают ацетоном, затем спиртом. Анализируемый образец взвешивают на аналитических весах (масса 1,5−3,0 г, толщина образца 3−5 мм, диаметр 15−20 мм), помещают в алюминиевый пакет; пакет маркируют.
В качестве образца сравнения используют навеску фосфора 1−3·10г, которую взвешивают на весах ВЛМ-1Г и помещают в кварцевый бюкс. Бюкс заворачивают в алюминиевую фольгу и маркируют. Общая масса кремния в пенале не должна превышать 20 г.
Пенал облучают в ядерном реакторе потоком нейтронов 1−4,5·10нейтр/(см·с) в течение 1 ч или 10 ч в зависимости от предполагаемого содержания фосфора в образце.
Облученные образцы кремния и образцы сравнения транспортируют в лабораторию в свинцовом контейнере КЛ-7,0.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2.2. Обработка образцов кремния и образцов сравнения после облучения
Пенал с облученными образцами и образцами сравнения помещают в защитный бокс. Через 6 дней образцы извлекают из алюминиевых пакетов, помещают каждый из них в стакан вместимостью 50−100 сми трижды по 5 мин обрабатывают четыреххлористым углеродом при кипячении, добавляя после каждой операции по 10−15 смреактива. Затем образцы промывают трижды горячим ацетоном, спиртом и переносят в чашку из фторопласта. К образцу добавляют 10−15 смсвежеприготовленной смеси фтористоводородной и азотной кислот в соотношении 1:5 и трижды каждый раз в течение 20 с (без нагревания) протравливают ее поверхность, меняя смесь и промывая пробу дистиллированной водой после каждой операции травления. Отношение твердой и жидкой фаз должно составлять от до .
После окончания травления образец промывают спиртом, высушивают между листами фильтровальной бумаги, взвешивают на аналитических весах, помещают в пакет из полиэтиленовой пленки, пакет маркируют и направляют на измерение активности.
4.3. Проведение анализа
4.3.1. Измерение активности
Правильность работы радиометра РФТ-20046 проверяют согласно прилагаемой инструкции.
Радиометр проверяют на стабильность работы с помощью источника бета-излучения таллия-204 или кобальта-60, измеряя их активность. Для этого подложку с источником бета-излучения (кобальт-60) помещают в третий паз этажерки (номер паза отсчитывают вниз от детектора) и измеряют его активность дважды каждый раз в течение 3−5 мин.
Через 6 дней подложку с анализируемым образцом помещают в четвертый паз этажерки и измеряют активность образца, получая два результата измерений без фильтра и два с фильтром из алюминия толщиной 0,22 г/см, помещая его в третий паз этажерки между детектором и анализируемым образцом (номер паза отсчитывают вниз от детектора). Среднее арифметическое двух измерений с фильтром (или без фильтра) должно составлять не менее 1000 имп. Общее время получения результатов всех четырех измерений составляет 5−30 мин. При этом измеряемая активность анализируемого образца связана, главным образом, с распадом радионуклида фосфора-32 (период полураспада 14,3 дня). Подобные измерения повторяют 3−5 раз с интервалом времени между ними 2−3 дня. В начале перед измерением активности образцов и в конце после измерения активности измеряют без фильтра фон 3−5 раз в течение 1 мин, помещая подложку без образца в четвертый паз этажерки. Среднее арифметическое результатов измерений фона (имп/мин) вычитают из результатов измерений образца.
Сразу же после измерения активности образца (или перед ним) измеряют активность образцов сравнения. Образцы сравнения готовят из облученного красного фосфора следующим образом: навеску фосфора массой 1·10г помещают в стакан вместимостью 50−100 см, добавляют концентрированную азотную кислоту и растворяют при нагревании. После полного растворения фосфора и охлаждения раствора до комнатной температуры раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 сми доводят концентрированной кислотой до метки; раствор перемешивают. По 0,5 смэтого раствора накапывают в три чашечки из фторопласта диаметром 20−22 мм, в которые предварительно помещен измельченный кремний (толщина слоя кремния соответствует толщине анализируемого образца), высушивают под инфракрасной лампой ИС-1 и закрывают полиэтиленовой пленкой. Активность образцов сравнения измеряют в аналогичных с пробами геометрических условиях.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. Обработка результатов
4.4.1. Массовую долю фосфора () в анализируемом образце в процентах вычисляют по формуле
,
где и — активность радионуклида фосфора-32 в образце кремния и в образце сравнения соответственно, имп/мин;
— масса фосфора в образце сравнения, г;
— масса образца, г.
За результаты анализа принимают среднее арифметическое двух результатов параллельных определений.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.2. Разность большего и меньшего из двух результатов параллельных определений с доверительной вероятностью 0,95 не должна превышать значения абсолютного допускаемого расхождения, приведенного в табл.3.
Таблица 3
Массовая доля фосфора, % | Абсолютное допускаемое расхождение, % |
1·10 |
1,0·10 |
1·10 |
2,0·10 |
2·10 |
3,0·10 |
4.4.3. Контроль правильности проводят, используя для этой цели исходные искусственные смеси.
Исходные искусственные смеси готовят на основе высокочистого кремния, измельченного и растертого в агатовой ступке до порошкообразного состояния, в который вводят фосфор добавлением из ранее приготовленных стандартных растворов с концентрацией фосфора 1·10, 1·10* и 1·10* г/см. Порошкообразный кремний предварительно проверяют нейтронно-активационным методом на содержание фосфора. Массовая доля фосфора в порошкообразном кремнии при этом должна быть не более — 2−5·10%.
______________
* Соответствует оригиналу (повтор). — Примечание изготовителя базы данных.
Смесь 1: к 10,0 г порошкообразного кремния, помещенного в агатовую ступку, добавляют 0,1 смраствора, содержащего фосфор (концентрация фосфора 1·10г/см). Затем под слоем спирта перетирают смесь 2,5−3,0 ч и высушивают смесь под инфракрасной лампой до постоянной массы.
Массовая доля фосфора в смеси 1 составляет 1·10%.
Смесь 2: к 10,0 г порошкообразного кремния добавляют 0,1 смраствора, содержащего фосфор (концентрация фосфора 1·10г/см), и затем выполняют операции, приведенные при приготовлении смеси 1.
Массовая доля фосфора в смеси составляет 1·10%.
Смесь 3: к 10,0 г порошкообразного кремния добавляют 0,01 смраствора, содержащего фосфор (концентрация фосфора 1·10г/см), и затем выполняют операции, приведенные при приготовлении смеси 1.
Массовая доля фосфора в смеси составляет 1·10%.
Смесь 4: к 10,0 г порошкообразного кремния добавляют 0,02 смраствора, содержащего фосфор (концентрация фосфора 1·10г/см), и затем выполняют операции, приведенные при приготовлении смеси 1.
Массовая доля фосфора в смеси составляет 2·10%.
Из каждой приготовленной исходной искусственной смеси отбирают две навески по 2,0 г и анализируют по п.
Смесь N 1 | 1·10±6,9·10% |
Смесь N 2 | 1·10±1,4·10% |
Смесь N 3 | 1·10±2,8·10% |
Смесь N 4 | 2·10±5,6·10%. |
ПРИЛОЖЕНИЕ (обязательное). Однокамерный автоклав С 3103
ПРИЛОЖЕНИЕ
Обязательное
1 — корпус автоклава; 2 — реакционная емкость; 3 — крышка реакционной емкости; 4 — крышка корпуса автоклава; 5 — запорное устройство; 6 — натяжная гайка
ПРИЛОЖЕНИЕ. (Введено дополнительно, Изм. N 1).