DE19630441C2 - Verfahren zur Analyse von Reinstchemikalien, Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und Verwendung der Vorrichtung des Verfahrens oder der Vorrichtung zur Analyse von Reinstchemikalien - Google Patents
Verfahren zur Analyse von Reinstchemikalien, Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und Verwendung der Vorrichtung des Verfahrens oder der Vorrichtung zur Analyse von ReinstchemikalienInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Analyse organischer Verunreinigungen von Reinstchemikalien so
wie deren Verwendung zur Analyse von Halbleiterchemikalien.
In vielen Bereichen der Technologie, wie in der Halbleiterher
stellung, der Mikrobiologie, der Spurenanalytik, sowie in man
chen klinischen Bereichen werden Chemikalien von höchster
Reinheit benötigt. Diese Chemikalien können Säuren, Basen,
neutrale Oxidationsmittel, Salze, oder aber organische Chemi
kalien wie Komplexbildner, oberflächenaktive Substanzen und
Lösungsmittel sein.
Die Herstellung dieser Reinstchemikalien erfordert geeignete
Analyseverfahren, mit deren Hilfe die Herstellung der Reinst
chemikalien überwacht und ggf. verbessert werden kann.
Was die anorganischen Verunreinigungen betrifft, ist der wis
senschaftliche Stand der Technik inzwischen sehr weit gediehen
und es können für viele Kationen und Anionen Konzentrationen
im ppt-Konzentrationsbereich (parts per trillion) nachgewiesen
werden. Für organische Verunreinigungen liegen die erfaßbaren
Konzentrationen um mehrere Größenordnungen darüber. Typisch
sind der ppm- bis obere ppb-Bereich (parts per million bis
parts per billion).
Die Gründe hierfür liegen in den erheblichen meßtechnischen
Schwierigkeiten, die bei der Erfassung organischer Verunreini
gungen von Chemikalien auftreten können.
Da es sich um Verbindungen mit extrem unterschiedlichen chemi
schen Eigenschaften handelt, muß zu deren Erfassung auf indi
rektem Wege ein allen organischen Verbindungen gemeinsames
Element quantifiziert werden. Das Element Kohlenstoff ist
hierfür am besten geeignet, da es die Klasse der organischen
Verbindungen selbst definiert. In der Fachwelt hat sich als
summarischer Parameter der Begriff "TOC" (Total Organic Car
bon) oder auch "DOC" (Dissolved Organic Carbon) etabliert.
Der Kohlenstoff der organischen Verbindungen muß zur
meßtechnischen Erfassung vollständig oxidiert werden, und das
Oxidationsprodukt Kohlendioxid muß quantitativ aus der Lösung
ausgetrieben und als Gas erfaßt werden. Daneben muß jedoch der
anorganisch gebundene Kohlenstoff, der oft in wesentlich
höheren Konzentrationen vorliegt, ebenfalls umgesetzt und als
Kohlendioxid quantitativ entfernt werden.
Nach den in der Literatur beschriebenen Verfahren werden die
organischen Verunreinigungen in der wäßrigen Matrix in spe
ziellen Reaktoren quantitativ zu Kohlendioxid und Wasser umge
setzt und das Kohlendioxid nach dessen Austreibung in einem
Infrarotdetektor quantifiziert.
Sofern organische Verbindungen in wäßrigen Lösungen bestimmt
werden, gibt es inzwischen eine Fülle von Vorrichtungen, die
diese Verfahrensschritte voll automatisiert und in hoher Prä
zision durchführen können.
Erhebliche Probleme bereitet jedoch die Analytik organischer
Verunreinigungen in Chemikalien, insbesondere in anorganischen
Reinstchemikalien. Der Oxidationsschritt erfordert im Falle
von Säuren, Basen und neutralen Oxidationsmitteln häufig die
Neutralisation oder aber die weitgehende Entfernung der Chemi
kalie, weil diese die Oxidation behindern, die Apparaturen
schädigen, oder weil die korrekte Erfassung des Kohlendioxids
im Infrarotdetektor aufgrund von Reaktionsprodukten aus der
Chemikalie nicht möglich ist. Diese Probevorbehandlung ist
nicht nur zeitaufwendig, sondern führt auch zu systematischen
Fehlern, da die qualitative und quantitative Zusammensetzung
der organischen Verunreinigungen in der Regel verändert wer
den. Große Probleme bereitet auch die Analyse von Salzen. Die
se werden zunächst in Reinstwasser gelöst, behindern aber in
vielen Fällen die Oxidation oder führen zu Korrosionserschei
nungen.
Weiterhin kann nach dem wissenschaftlichen Stand der Technik
der Gehalt an organisch gebundenem Kohlenstoff nur summarisch
bestimmt werden. Da die Zusammensetzung der organischen Verun
reinigungen von Reinstchemikalien in der Regel jedoch sehr he
terogen ist, sind zusätzliche qualitative Aussagen von größtem
Interesse.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Quantifizierung und qualitativen Cha
rakterisierung der organischen Verunreinigungen zu schaffen,
sowie eine neuartige Verwendung dieses Verfahrens und der Vor
richtung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst. Hierbei wird die Reinstchemikalie mittels
eines flüssigkeitschromatographischen Verfahrens von den orga
nischen Verunreinigungen abgetrennt. Die Verunreinigungen wer
den gleichzeitig gemäß ihren physikalisch-chemischen Eigen
schaften in unterschiedliche Fraktionen aufgetrennt. An
schließend wird der Kohlenstoffgehalt in diesen Fraktionen
durch die kohlenstoffselektive Detektionseinheit ermittelt.
Die entsprechenden Signale werden von dem Prozeßrechner inte
griert und in Konzentrationen umgerechnet. Die Summe aller In
tegrale ergibt die Summe an Kohlenstoff in der Chemikalie. Die
qualitativen Aussagen über die organischen Verunreinigungen
sind aus den unterschiedlichen Retentionszeiten der einzelnen
Fraktionen innerhalb der Trennanordnung, sowie aus den
Meßwerten weiterer Detektoren herleitbar. Durch die Abtrennung
der Reinstchemikalie erfolgt die Analyse der Verunreinigungen
weitgehend matrixfrei, also ohne Beeinflussung durch die Che
mikalie selbst. Verunreinigungen, die ein bezüglich der
Reinstchemikalie ähnliches Retentionsverhalten haben, werden
ebenfalls nahezu matrixfrei erfaßt, da diese aufgrund konkur
rierender Prozesse zwischen der Reinstchemikalie und der sta
tionären Phase verdrängt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind gemäß den Un
teransprüchen 2 und 3 gegeben.
Die dem Dünnfilmreaktor zugeführten Flüssigkeiten und Gase
können mit Vorteil vorgereinigt werden. Die hierzu dem
Dünnfilmreaktor vorgeschaltete Reinigungseinheit weist vor
teilhafterweise einen außerhalb des Entladungsbereichs eines
zur Reinigung vorgesehenen UV-Strahlers angeordneten Reaktor
auf. Hierdurch wird ein Verlöschen des UV-Strahlers durch dif
fundierende Reaktionsgase vermieden.
Für das flüssigkeitschromatographische Trennverfahren wird
vorteilhafterweise hochreines Wasser als mobile Phase einge
setzt. Nach Anspruch 3 können in Abhängigkeit von der zu ana
lysierenden Reinstchemikalie auch andere Flüssigkeiten als mo
bile Phase eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung
gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Diese Vorrichtung
erlaubt die qualitative und quantitative Bestimmung organi
scher und anorganischer Verunreinigungen der zu prüfenden
Reinstchemikalie.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in Verbindung mit der Ana
lyse organischer Inhaltsstoffe in Grund- und Oberflächenwäs
sern bekannt geworden, S. A. Huber und F. H. Frimmel: Gelchro
matographie mit Kohlenstoffdetektion LC-OCD: Ein rasches und
aussagekräftiges Verfahren zur Charakterisierung hydrophiler
organischer Wasserinhaltsstoffe. Vom Wasser, 86, pp 277-290,
1996. Eine Adaptation dieser Vorrichtung für die Analyse von
Reinstchemikalien ist allerdings bislang ausgeblieben.
Zentraler Bestandteil der Vorrichtung ist ein Dünnfilmreaktor
zur Erfassung des organisch gebundenen Kohlenstoffs. Ein der
artiger Detektor ist beschrieben in: S.A. Huber, F.H.Frimmel:
Flow-Injection Analysis of Organic and Inorganic Carbon in the
Iow-ppb Concentration Range, Analytical Chemistry, 63, pp
2122-2130, 1991.
Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung ergeben sich
gemäß den Merkmalen der Ansprüche 5 bis 18.
Dem Dünnfilmreaktor sind Reinigungseinheiten zugeordnet, die
vorteilhafterweise so aufgebaut sind, daß durch etwaige Reak
tionsgase nicht die Funktion der Reinigungseinheiten beein
trächtigt werden kann. Dies führt bei einigen der angeschlos
senen Detektoren zu einer Absenkung der Signalgrundlinie und
damit zu einer Erhöhung der Nachweisstärke sowie zu einer
höheren Präzision der Meßergebnisse.
Eine weitere Verbesserung der Vorrichtung besteht darin, daß
die verwendete Trennanordnung mehrere Trennsäulen umfaßt, die
gezielt beaufschlagbar sind. Auf diese Weise können unter
schiedliche Reinstchemikalien mittels unterschiedlicher Trenn
säulen fraktioniert werden.
In weiterer Ausgestaltung können organische Partikel, die in
der Halbleiterherstellung eine besondere Problematik darstel
len, separat bestimmt werden. Hierzu wird die Probe über ein
Durchlauffilter geleitet, welches sich am Eingang der Trenn
säule befindet und mittels eines Mehrwege-Ventils im Rückfluß
dann hinter die Trennsäule geschaltet, wenn sich die eigentli
che Probe noch auf der Säule befindet. In der kohlenstoffse
lektiven Detektionseinheit wird anschließend der Gehalt an
Kohlenstoff in diesen Partikeln bestimmt. Die entsprechenden
Signale erscheinen am Anfang des jeweiligen Chromatogramms.
Durch die Verwendung einer selbsttätigen Injektionseinrichtung
zur Einleitung der Reinstchemikalie wird die verfahrenstechni
sche Effizienz der Vorrichtung erhöht. Hierdurch ist ein
24-Stunden-Betrieb der Anlage möglich. Gegebenenfalls kann die
Injektionseinrichtung auch zur Neutralisation basischer Chemi
kalien, wie Ammoniak oder Natronlauge, eingesetzt werden.
In weiterer Ausgestaltung kann diese Injektionseinrichtung
selbsttätig gereinigt werden.
Vor der quantitativen Bestimmung der einzelnen Fraktionen er
folgt vorteilhafterweise bereits eine qualitative Detektion der
Inhaltsstoffe gemäß Anspruch 12.
Im einzelnen kann ein Leitfähigkeitsdetektor und ein UV-Detek
tor vorgeschaltet sein.
Den Ausgängen des Dünnfilmreaktors sowie der Vorrichtung ins
gesamt können weitere Detektoren gemäß den Ansprüchen 14 bis 17
zugeordnet sein.
Nach Anspruch 18 sind die korrosionsgefährdeten Teile der Vor
richtung aus einem inerten Kunststoff, insbesondere aus Te
flon, hergestellt. Auch diese Maßnahme erhöht die Lebensdauer
der Vorrichtung beträchtlich.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird gemäß Anspruch 19
auch eine neuartige Verwendung des beanspruchten Verfahrens
sowie der beanspruchten Vorrichtung angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung
nur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher er
läutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachtes Blockschaltbild einer Analyse
vorrichtung,
Fig. 2 ein detaillierteres Blockschaltbild der Analyse
vorrichtung und
Fig. 3 ein mittels der Analysevorrichtung gewinnbares
Analysediagramm.
Gemäß Fig. 1 umfaßt die Vorrichtung 1 zur Analyse von Reinst
chemikalien im wesentlichen ein Vorratsgefäß 2, eine
Flüssigkeitspumpe 3, eine Injektionseinrichtung 4, eine chro
matographische Trennsäule 5, sowie eine kohlenstoffselektive
Detektionseinheit 26 für die Erfassung des organisch und anor
ganisch gebundenen Kohlenstoffs.
Die genannten Komponenten 2, 3, 4, 5 und 26 der Vorrichtung 1
stehen miteinander in Strömungsverbindung.
Die kohlenstoffselektive Detektionseinheit 26 basiert auf ei
nem Dünnfilmreaktor 6, welcher bereits ausführlich in der
DE 34 22 553 C1 oder der DE 25 15 604 C2, auf deren Offenbarung hier
ausdrücklich Bezug genommen wird, beschrieben ist. Es handelt
sich jeweils um Dünnfilmreaktoren vom Gräntzeltyp. Es können
allerdings auch andere Reaktoren in Verbindung mit der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung betrieben werden.
Die Vorrichtung 1 wird anhand Fig. 2 näher beschrieben. Alle
flüssigkeitsführenden Teile sind aus speziellen Polymerwerk
stoffen oder aber aus Quarzglas gefertigt. Korrosionsgefähr
dete Anlagenteile sind aus einem inerten Kunststoff, vorwie
gend aus Teflon, gefertigt. Hierdurch ist die Lebensdauer der
Anlage beträchtlich erhöht.
Das Kernstück der Vorrichtung 1 ist der Dünnfilmreaktor 6.
Dieser Reaktor 6 benötigt für den Betrieb die kontinuierliche
Zuführung einer Ansäuerungslösung, einer mobilen Phase und ei
nes inerten Trägergases. Die mobile Phase wird über eine Null
wasseranlage 11 zur Vorreinigung und die Pumpe 3 nach Durch
lauf durch die chromatographische Trennanordnung 5 dem
Dünnfilmreaktor 6 zugeführt. Die Ansäuerungslösung wird eben
falls über eine weitere Nullwasseranlage 10 vorgereinigt und
dann mittels einer weiteren Pumpe 25 dem Dünnfilmreaktor 6 zu
geführt. Das Trägergas durchläuft ebenfalls eine Reinigungs
einrichtung 12, bevor es dem Dünnfilmreaktor 6 zugeführt wird.
Die mobile Phase tritt dann in die selbsttätige Injektionsein
richtung 4 ein, der zur internen Reinigung des Injektionsven
tils eine Spülpumpe und ein Reinigungsgefäß für destilliertes
Wasser zugeordnet ist. Danach passiert die mobile Phase, bzw.
die Probe, ein 4-Wege-Ventil 19. Innerhalb des 4-Wege-Ventils
19 wird durch eine Schaltungsmimik der partikuläre Anteil der
Probe mittels eines Durchlauffilters 18 abgetrennt und unter
Umgehung der Trennanordnung 5 im Rückfluß dem Dünnfilmreaktor
6 zugeführt. Die Probe passiert weiterhin zwei 6-Wege-Ventile
16, 17 wodurch in der dargestellten Ausführungsform drei ver
schiedene chromatographische Trennsäulen 13, 14, 15 beströmt
werden können.
Die einzelnen Trennsäulen 13, 14, 15 sind gezielt beaufschlagbar
und können unterschiedliche stationäre Phasen enthalten und
somit auf die Analyse bestimmter Reinstchemikalien abgestimmt
sein, oder für Gegenproben verwendet werden.
Für jede Reinstchemikalie müssen spezifische Meßbedingungen
eingehalten werden. Hierfür stehen Variationsmöglichkeiten zu
Verfügung. Einige sollen hier aufgeführt werden:
- Variation des chromatographischen Trennmaterials: Hier bie ten sich poröse Metalle, Polymere, Silikate, Phosphate oder Gläser zur Auftrennung der Verunreinigungen nach ihrer Mo lekülgröße sowie polymere Anionen- oder Kationenaustauscher zu Auftrennung der Verunreinigungen nach ihren funktionel len Gruppen, sowie weiter Polymer- oder Glas- gestützte hydrophobe Materialien zur Auftrennung der Verunreinigungen nach ihrer spezifischen Hydrophobizität an.
- Variation der mobilen Phase: Hier bieten sich an die Elu tion mit Wasser, mit basischen oder sauren Puffern, oder die kontrollierte "Verschneidung" verschiedener mobiler Phasen durch Ansteuerung mehrerer Pumpen, die sogenannte Gradientenelution.
- Varation der Probenvorbereitung: Viele Reinstchemikalien können direkt auf die chromatographische Trennanordnung 5 injiziert werden. Gegebenenfalls kann die Chemikalie zuvor mit mobiler Phase verdünnt oder neutralisiert werden. Die Verdünnungsfaktoren sind bei der Auswertung zu berücksichtigen. Die organischen Verunreinigungen der zur Neutralisation verwendeten Chemikalien müssen ebenfalls berücksichtigt werden. Die Probenvorbereitung kann selbst tätig mit dem Probeaufgabesystem durchgeführt werden.
Nach Durchlauf wenigstens einer der Trennsäulen 13, 14, 15
passiert die nunmehr in einzelne Fraktionen aufgespaltene Pro
be in der dargestellten Ausführungsform zunächst einen
UV- oder auch Diodenarray-Detektor 20 und anschließend einen Leit
fähigkeitsdetektor 21. Danach werden die Fraktionen dem
Dünnfilmreaktor 6 zugeführt. Im Ausgang des Dünnfilmreaktors 6
wird das oxidierte Eluat über eine zusätzliche Pumpe 22 abge
zogen und einem stickstoffselektiven Detektor 23 zugeführt.
Die Detektion des im Dünnfilmreaktor 6 aus dem organisch ge
bundenen und dem anorganisch gebundenen Kohlenstoff gebildeten
Kohlendioxids erfolgt in zwei Infrarotdetektoren 7, 8. Weiter
hin kann hinter den Infrarotdetektor 7 ein Flammenionisations
detektor 24 zur Quantifizierung der flüchtigen organischen
Verunreinigungen geschaltet werden.
Die Steuerung der Komponenten der Vorrichtung 1 sowie die Er
fassung und visuelle Darstellung der Detektorsignale erfolgt
über einen Prozeßrechner 9.
Fig. 3 zeigt das Chromatogramm von hochreinem, 31%-igem Was
serstoffperoxid, wie es in der Halbleiterfertigung eingesetzt
wird. Chromatogramme anderer Reinstchemikalien können analog
gefertigt und ausgewertet werden.
Als chromatographische Trennsäule 13 wurde ein poröses Polymer
verwendet, das Trennprinzip ist hierbei primär die Mo
lekülgröße, untergeordnet aber auch die Hydrophobizität. Die
Detektion erfolgte durch den UV-Detektor 20 gemäß der dünn
eingezeichneten Linie, sowie durch die kohlenstoffselektive
Detektionseinheit 26, wobei die stärker ausgezogene Linie le
diglich den organisch gebundenen Anteil an Kohlenstoff wieder
gibt.
Die Chemikalie ist im UV-Detektor bei einer Wellenlänge von
254 Nanometern sehr gut nachweisbar 27. Die Signale für den
organisch gebundenen Kohlenstoff weisen mehrere Signalbanden
auf. Nachgewiesen werden können der partikulär gebundene An
teil der Probe 28, eine hochmolekulare Fraktion < 4000 g/mol
29, monoprotische 30 und diprotische 31 Säuren, sowie drei
weitere Fraktionen 32, 33, 34, die aufgrund ihrer langen Auf
enthaltszeit hydrophobe Eigenschaften haben. Der Gehalt an or
ganisch gebundenen Kohlenstoff in dieser Chemikalie wurde
durch Integration aller Flächen des Chromatogramms ermittelt
und betrug 19,9 Milligramm pro Liter.
Wie auch aus diesem Chromatogramm deutlich wird, erlaubt das
beschriebene Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung
die großindustrielle Analyse von Reinstchemikalien mit einer
bisher nicht erreichten Genauigkeit.
1
Vorrichtung
2
Vorratsgefäß
3
Flüssigkeitspumpe
4
Injektionseinrichtung
5
Trennanordnung
6
Dünnfilmreaktor
7
Infrarot-Detektor
8
weiterer Infrarot-Detektor
9
Prozeßrechner
10
Nullwasseranlage
11
weitere Nullwasseranlage
12
Reinigungseinrichtung
13
Trennsäule
14
Trennsäule
15
Trennsäule
16
6-Wege-Ventil
17
weiteres 6-Wege-Ventil
18
Durchlauffilter
19
4-Wege-Ventil
20
Diodenarray- oder UV-Detektor
21
Leitfähigkeitsdetektor
22
weitere Flüssigkeitspumpe
23
stickstoffselektiver Detektor
24
Flammenionisationsdetektor
25
weitere Flüssigkeitspumpe
26
kohlenstoffselektive Detektionseinheit.
Claims (19)
1. Verfahren zur Analyse von Reinstchemikalien, bei dem
- - organische Verunreinigungen der Reinstchemika lien mittels eines flüssigkeitschromatographischen Trennverfahrens in einzelne Fraktionen aufgetrennt wer den,
- - diese einzelnen Fraktionen einer kohlenstoffselektiven Detektionseinheit (26), die auf einem Dünnfilmreaktor (6) vom Gräntzeltyp basiert, zugeleitet werden,
- - der in den einzelnen Fraktionen vorliegende anorganisch gebundene Kohlenstoff innerhalb des Dünnfilmreaktors (6) zu Kohlendioxid umgesetzt, anschließend ausgetrieben und in einem Infrarotdetektor (7) quantitativ detektiert wird,
- - der in den einzelnen Fraktionen vorliegende organisch gebundene Kohlenstoff innerhalb des Dünnfilmreaktors (6) zu Kohlendioxid oxidiert, anschließend ausgetrieben und in einem weiteren Infrarotdetektor (8) quantitativ detektiert wird und
- - die Meßergebnisse einem Prozeßrechner (9) zur weiteren Datenverarbeitung und -auswertung zugeleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine
der für den Betrieb des Dünnfilmreaktors (6) notwendigen
Flüssigkeiten und Gase einer Reinigungseinheit (10, 11,
12) derart zugeführt werden, daß diese innerhalb der Rei
nigungseinheit (10, 11, 12) einen außerhalb eines Entla
dungsraumes eines UV-Stahlers angeordneten Reaktor zur
Vorreinigung passieren.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem die Reinstchemikalie mit Hilfe einer mobilen Phase,
die hochreines Wasser ist, eine Säure, eine
Base, ein Puffer, oder eine während des chromatographi
schen Trennvorgangs variierbare Kombination derselben,
auf eine chromatographische Trennanordnung (5) gegeben
wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Analyse
von Reinstchemikalien nach einem oder mehreren der vor
hergehenden Ansprüche, bei der eine chromatographische
Trennanordnung (5) zur Auftrennung der Reinstchemikalie
in einzelne Fraktionen einer kohlenstoffselektiven Detek
tionseinheit (26) zur zeitlich versetzten Umsetzung des
in den einzelnen Fraktionen anorganisch und organisch ge
bundenen Kohlenstoffs in Kohlendioxid vorgeschaltet ist,
wobei die Detektionseinheit (26) einen Dünnfilmreaktor
(6), der vom Gränzeltyp ist, umfaßt, und bei
der diesem Dünnfilmreaktor (6) wenigstens ein
Infrarotdetektor (7, 8) zur Erfassung des erzeugten Koh
lendioxids nachgeschaltet ist, wobei jeder Infrarotdetek
tor (7, 8) der Vorrichtung (1) mit einem Prozeßrechner
(9) zur Datenerfassung und -auswertung in Datenverbindung
steht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der dem Dünnfilmreaktor
(6) ein Ansäuerungsmittel zur Umsetzung des innerhalb der
einzelnen Fraktionen anorganisch gebundenen Kohlenstoffs
in Kohlendioxid und ein inertes Trägergas zum Austreiben
dieses Kohlendioxids zugeleitet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die einzelnen Frak
tionen, das Ansäuerungsmittel und/oder das Trägergas vor
dem Eintritt in den Dünnfilmreaktor (6) eine Reinigungs
einheit (10, 11, 12) durchströmen, die einen UV-Strahler
mit einem Entladungsraum und einen Reaktor aufweist, der
außerhalb des Entladungsraumes angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der
die chromatographische Trennanordnung (5) mehrere Trenn
säulen (13, 14, 15) umfaßt, die mittels steuerbarer
Mehrwegventile (16, 17) gezielt mit den jeweiligen Proben
oder Probeanteilen beaufschlagbar sind.
8. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 4 bis 7, bei der der
Trennanordnung (4) ein Filter (18) zur Abtrennung eines
etwaigen partikulären Anteils der Probe vorgeschaltet
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der der Filter (18) mit
einem steuerbaren Mehrwegventil (19) zur Ausspülung des
zurückgehaltenen partikulären Anteils der Probe verbunden
ist und dieses Mehrwegventil (19) mit der
chromatographischen Trennanordnung (5) derart in
Strömungsverbindung steht, daß der ausgespülte partikulä
re Anteil unter Umgehung der Trennanordnung (5) der koh
lenstoffselektiven Detektionseinheit (26) zuleitbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei der
der chromatographischen Trennanordnung (5) eine selbsttä
tige Injektionseinrichtung (4) zur automatisierten Ein
leitung der Reinstchemikalie vorgeschaltet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Injektionsein
richtung (4) ein spülbares Injektionsventil aufweist, das
mit einem Reinigungsflüssigkeitsbehälter, vorzugsweise
für destilliertes Wasser, strömungsverbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, bei der
zwischen der chromatographischen Trennanordnung (5) und
dem Dünnfilmreaktor (6) weitere Detektoren (20, 21), die
jeweils mit dem Prozeßrechner (9) in Datenverbindung ste
hen, zur qualitativen Bestimmung der Inhaltsstoffe der
einzelnen Fraktionen angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der zwischen der chro
matographischen Trennanordnung (5) und der kohlenstoffse
lektiven Detektionseinheit (26) wenigstens ein UV-Detek
tor (20) und wenigstens ein Leitfähigkeitsdetektor (21)
zur qualitativen Bestimmung der Inhaltsstoffe der einzel
nen Fraktionen angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, bei der
ein Ausgang des Dünnfilmreaktors (6) über eine
Flüssigkeitspumpe (22) mit einem stickstoffselektiven De
tektor (23) verbunden ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, bei der
zwei weitere Ausgänge des Dünnfilmreaktors (6) mit je
weils einem Infrarotdetektor (7, 8) zur quantitativen Be
stimmung des organisch gebundenen Kohlenstoffs einerseits
und des anorganisch gebundenen Kohlenstoffs andererseits
verbunden sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der dem Infrarotdetek
tor (8) zur Erfassung des anorganisch gebundenen Kohlen
stoffs ein Flammenionisationsdetektor (24) zur quantita
tiven Bestimmung der flüchtigen organischen Inhaltsstoffe
nachgeschaltet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, bei der
UV-Detektoren, Diodenar
ray-Detektoren, Fluoreszenzdetektoren, Leitfähigkeitsde
tektoren und/oder halogenidselektive Detektoren innerhalb
der Vorrichtung (1) angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, bei der
die flüssigkeitsführenden Vorrichtungsteile
aus Teflon, aus Polyet
her-Etherketon oder aus Glas, hergestellt sind.
19. Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
3 oder der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis
18 zur Analyse von Reinstchemikalien, insbesondere Was
serstoffperoxid, Ammoniumhydroxid, Ammoniumfluorid,
Flußsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure,
Natronlauge, Ammoniak und/oder von organischen Reinstche
mikalien, Komplexbildnern, oberflächen
aktiven Substanzen und Lösungsmitteln.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE1996130441 DE19630441C2 (de) | 1996-07-27 | 1996-07-27 | Verfahren zur Analyse von Reinstchemikalien, Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und Verwendung der Vorrichtung des Verfahrens oder der Vorrichtung zur Analyse von Reinstchemikalien |
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---|---|---|---|
DE1996130441 DE19630441C2 (de) | 1996-07-27 | 1996-07-27 | Verfahren zur Analyse von Reinstchemikalien, Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und Verwendung der Vorrichtung des Verfahrens oder der Vorrichtung zur Analyse von Reinstchemikalien |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19630441A1 DE19630441A1 (de) | 1998-01-29 |
DE19630441C2 true DE19630441C2 (de) | 1998-07-02 |
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Citations (2)
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DE2515604C2 (de) * | 1975-04-10 | 1977-06-08 | Alfred Graentzel | Apparatur zur bestrahlung stroemungsfaehiger medien zum erzielen chemischer reaktionen bzw. reaktionsprodukte |
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1996
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Patent Citations (2)
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Analytical Chemistry, Bd. 63 (1991), S. 2122-2130 * |
Vom Wasser, Bd. 86 (1996), S. 277-290 * |
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