78-10-4 / 硅酸乙酯的純度檢測(cè)方法

背景及概述^[1]

硅酸乙酯(TEOS)是一種無色液體，主要用作防熱涂料、耐化學(xué)作用的涂料、硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)合成中間體以及半導(dǎo)體領(lǐng)域中化學(xué)氣相沉積(CVD)SiO₂薄膜的前驅(qū)體等。硅酸乙酯的熔點(diǎn)為-77℃，沸點(diǎn)165.5℃，微溶于水，溶于乙醇和乙醚。

純度檢測(cè)方法^[2]

1、儀器準(zhǔn)備：

分析設(shè)備GC2014C氣相色譜儀：島津儀器有限公司帶有氫火焰檢測(cè)器FID。

hp-5填充(5％)-二苯基(95％)-二甲基聚硅氧烷毛細(xì)管色譜柱：長(zhǎng)30m，內(nèi)徑0.25μm，膜厚250μm。

氮?dú)狻錃夂涂諝猓兌戎辽僭?9.999％。

頂空進(jìn)樣器配有自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)。

溫度設(shè)置，柱溫：75℃2min 10℃/min 185℃6min，檢測(cè)器：250℃，進(jìn)樣器：200℃。

分流比：1：120.0。

柱流量：1ml/min。

進(jìn)樣量：0.2μl。

2、開機(jī)工作，先將氣相色譜儀中通入載氣氮?dú)猓O(shè)置其載氣的流量為30mL/min，然后啟動(dòng)氣相色譜儀；當(dāng)溫度升至120℃時(shí)，同時(shí)打開空氣閥門和氫氣管道閥門，空氣的流量為400mL/min，氫氣的流量為35mL/min，點(diǎn)燃FID，點(diǎn)火時(shí)，氫氣的流量為40mL/min；按照程序升溫來設(shè)置儀器；待基線平穩(wěn)后等待進(jìn)樣。

3、取樣

通過1ml容量將樣品收集進(jìn)來，有多個(gè)樣品時(shí)，需要準(zhǔn)備多個(gè)容量瓶進(jìn)行樣品收集，同時(shí)準(zhǔn)備好廢液瓶，以便進(jìn)樣沖洗時(shí)使用。

4、進(jìn)樣

將自動(dòng)進(jìn)樣器安裝安后，打開電源進(jìn)行設(shè)置。

(1)樣品清洗次2次，注射次數(shù)3次，樣品注入量0.2μl。

(2)溶劑清洗1次，抽取次數(shù)5次，滯留時(shí)間0.2s，進(jìn)樣速度為高速進(jìn)樣。

將樣品依次放到自動(dòng)進(jìn)樣器下方，在系統(tǒng)里面啟動(dòng)進(jìn)行進(jìn)樣。進(jìn)樣的次數(shù)至少為3次，最后求樣品氣體組分含量的平均值；需要注意的是：同一組分的面積與平均值之間差距在5％之內(nèi)可接受，不同樣品之間的差距在5％之內(nèi)可以接受，否則重新進(jìn)樣，直至條件滿足方可。

5、分析檢測(cè)

(1)點(diǎn)擊色譜工作站里面的處理軟件，將選用積分設(shè)置面積歸一方法，可以通過色譜工作站直接讀數(shù)出各種組分的體積分?jǐn)?shù)V；體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算就是通過面積占有百分比而計(jì)算得來的。

(2)將儀器的爐溫升至200℃老化柱子，同時(shí)將尾吹設(shè)置為12mL/min，將柱子中的其他雜質(zhì)趕出來，否則會(huì)污染柱子而影響下次的檢測(cè)結(jié)果，長(zhǎng)時(shí)間的積累會(huì)引起柱子堵塞等；每次進(jìn)樣完畢后都要進(jìn)行柱子的活化，以便進(jìn)行下一次分析。

200℃老化柱子2～3小時(shí)以后，長(zhǎng)時(shí)間老化柱子會(huì)降低柱效功能，降溫至40℃才關(guān)色譜儀，最后關(guān)閉氣源；

6、數(shù)值計(jì)算

根據(jù)儀公式(1)就可以計(jì)算得正硅酸乙酯中各組分的體積分?jǐn)?shù)(V)。

其中V：待檢測(cè)組分在正硅酸乙酯中的體積分?jǐn)?shù)(％)；

A1+A2+A3+A4+……正硅酸乙酯中所有組分的峰面積(pA.s)；

Ai—正硅酸乙酯中待檢測(cè)組分的峰面積(pA.s)

通過此面積與含量的轉(zhuǎn)化，可利用此公式計(jì)算出正硅酸乙酯中A1、A2、A3……等各項(xiàng)雜質(zhì)的含量，同時(shí)也能夠計(jì)算出正硅酸乙酯的含量。

提純方法^[3]

一種正硅酸乙酯的提純方法，該方法包括將待提純的正硅酸乙酯原料在160-170℃、常壓條件下進(jìn)行加熱蒸餾，將所得液態(tài)餾分在70-80℃、真空度≤95kPa的條件下進(jìn)行減壓蒸餾，再將所得氣態(tài)餾分進(jìn)行液化處理，之后將液化處理產(chǎn)物在20-40℃、常壓條件下依次進(jìn)行第一樹脂吸附和第二樹脂吸附，所述第一樹脂吸附所采用的第一吸附樹脂是功能基團(tuán)為氫離子的甲基丙烯酸甲酯，所述第二樹脂吸附所采用的第二吸附樹脂是功能基團(tuán)為氫氧根離子的聚甲基丙烯酸酯。

參考文獻(xiàn)

[1] [中國(guó)發(fā)明] CN201910889017.X 一種深度去除正硅酸乙酯中氯的方法

[2] [中國(guó)發(fā)明] CN201910052485.1 一種正硅酸乙酯純度的檢測(cè)方法

[3] [中國(guó)發(fā)明] CN201910183201.2 一種正硅酸乙酯的提純方法