WO2022030380A1 - 極性有機溶媒の精製方法、極性有機溶媒の精製装置、分析方法及び精製極性有機溶媒の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for purifying a polar organic solvent for obtaining a high-purity polar organic solvent having a reduced ionic impurity content, and a device for purifying the polar organic solvent for carrying out the method.
- the present invention also relates to an analysis method using a purified polar organic solvent and a method for producing a purified polar organic solvent.
- ICP-MS is used for trace metal analysis in organic solvents.
- a standard solution added at a known concentration is diluted with a blank solution of the same organic solvent as the measurement target in several steps to prepare a calibration curve. ..
- the metal concentration in the organic solvent to be measured is set so as to be included in the calibration curve concentration range.
- Such a method is called an absolute calibration curve method, and it is important that the blank liquid does not contain the metal to be measured. This is because if the metal concentration in the blank liquid is high, the background concentration becomes high and the lower limit of quantification rises.
- the content of metal impurities in the blank liquid used for trace metal analysis in organic solvents by ICP-MS is required to be 1 ppt or less.
- IPA isopropyl alcohol
- Patent Document 1 describes a method for removing an ionic contaminant from a hydrolyzable organic solvent, wherein the hydrolyzable organic solvent is used as a cation exchange resin and an anion.
- the anion exchange resin is selected from a weakly basic anion exchange resin, which comprises contacting with a mixed bed of an ion exchange resin containing an ion exchange resin.
- Patent Document 2 describes a method for removing an ionic contaminant from a hydrophilic organic solvent, wherein the method uses the hydrophilic organic solvent as a cationic ion exchange resin and an anionic ion exchange.
- the hydrophilic organic solvent as a cationic ion exchange resin and an anionic ion exchange.
- a cationic ion exchange resin in which the cation exchange resin has a water retention capacity of 40 to 55% by weight.
- Both the cationic ion exchange resin and the anionic ion exchange resin have a porosity of 0.001 to 0.1 cm 3 / g and an average pore size of 0.001 to 1.7 nm. And a method having a BET surface area of 0.001-10 m 2 / g is disclosed.
- the organic solvent is purified by contacting the organic solvent with a mixed bed of an ion exchange resin containing a cation exchange resin and an anion exchange resin.
- Patent Document 1 and Patent Document 2 can remove metal impurities in an organic solvent, further purification may be required.
- the polar organic solvent is used as a cleaning agent, a drying agent, or the like for a wafer in a semiconductor manufacturing process, further purification is required. Therefore, there is a demand for a method for purifying a polar organic solvent having excellent removability of metal impurities.
- the ion exchange resin is used to remove the ionic metal impurities in the organic solvent.
- the removability is lower than in the case of removing ionic impurities in water.
- the diffusion rate of ionic impurities is low in the organic solvent and the reaction rate of the ion exchange reaction with the ion exchange resin is also low, when removing the ionic metal impurities in the organic solvent, ions in water are used. It is necessary to set the liquid passing rate to the ion exchange resin to be smaller than in the case of removing the sex metal impurities. For example, in the case of a treatment using a strongly acidic cation exchange resin, it is difficult to obtain the same metal removal rate at the same flow rate as in water. Therefore, in order to purify the ionic metal impurities in the organic solvent using the ion exchange resin, the liquid passing rate to the ion exchange resin must be set low, which causes a problem of low purification efficiency.
- a first object of the present invention is to provide a method for purifying a polar organic solvent and a method for producing a purified polar organic solvent, which are excellent in removing ionic impurities in the polar organic solvent.
- a second object of the present invention is to provide a method for purifying a polar organic solvent and a method for producing a purified polar organic solvent, which are excellent in removing ionic impurities in a polar organic solvent and have high purification efficiency. be.
- the present invention (1) includes a water addition step of adding water to a polar organic solvent.
- a purification step of bringing a polar organic solvent to which water has been added into contact with an ion exchanger to obtain a purified polar organic solvent The present invention provides a method for purifying a polar organic solvent, which is characterized by having.
- the present invention (2) provides the method for purifying a polar organic solvent according to (1), wherein the water content in the polar organic solvent before adding water is 200 mass ppm or less. be.
- water is added to the polar organic solvent in the range where the water content in the polar organic solvent to which the water is added is 0.01 to 20.0% by mass. It provides a method for purifying a polar organic solvent according to (1) or (2), which is characterized by addition.
- the present invention (4) is characterized in that the ion exchanger is one or more of a cation exchanger, an anion exchanger and an H-type chelate exchanger (1) to (3). It provides a method for purifying a polar organic solvent of the above.
- the present invention (5) is characterized in that the polar organic solvent is one of alcohols, an ester compound, an ether compound and a polyether compound, or a mixed solvent of one or more of these.
- the present invention provides a method for purifying a polar organic solvent.
- the present invention (6) is characterized in that the polar organic solvent is a solvent capable of dissolving 1.0 g or more of water per 100.0 g at 25 ° C., which is any of the polar organics (1) to (5). It provides a method for purifying a solvent.
- the present invention (7) is characterized in that the purified polar organic solvent is a solvent used in metal concentration analysis using ICP-MS, and is characterized by purifying any of the polar organic solvents (1) to (6). It provides a method.
- the filling portion of the ion exchanger in which the ion exchanger is filled and the filling portion thereof are used.
- a water addition part for adding water to the polar organic solvent A polar organic solvent supply unit for supplying the polar organic solvent to which water has been added by the water addition unit to the filling portion of the ion exchanger, and a polar organic solvent supply unit. It is an object of the present invention to provide a purification apparatus for a polar organic solvent, which is characterized by having.
- the present invention (9) provides the apparatus for purifying the polar organic solvent according to (8), wherein the wetted portion is formed or coated with a fluororesin.
- the present invention includes a water addition step of adding water to a polar organic solvent.
- a purification step of bringing a polar organic solvent to which water has been added into contact with an ion exchanger to obtain a purified polar organic solvent It provides an analysis method characterized by having a calibration curve producing step of producing a calibration curve using the purified polar organic solvent as a diluting solvent.
- the present invention (11) includes a water addition step of adding water to a polar organic solvent.
- a purification step of bringing a polar organic solvent to which water has been added into contact with an ion exchanger to obtain a purified polar organic solvent The present invention provides a method for producing a purified polar organic solvent, which is characterized by having.
- the present invention (12) provides the method for producing a purified polar organic solvent according to (11), wherein the purified polar organic solvent is a diluted solution for metal concentration analysis using ICP-MS. Is.
- the present invention it is possible to provide a method for purifying a polar organic solvent and a method for producing a purified polar organic solvent, which are excellent in removing ionic impurities in the polar organic solvent. Further, according to the present invention, it is possible to provide a method for purifying a polar organic solvent and a method for producing a purified polar organic solvent, which are excellent in removing metal impurities in the polar organic solvent and have high purification efficiency. Further, according to the present invention, it is possible to provide an analysis method having high measurement accuracy.
- the method for purifying a polar organic solvent of the present invention includes a water addition step of adding water to the polar organic solvent and a water addition step.
- a purification step of bringing a polar organic solvent to which water has been added into contact with an ion exchanger to obtain a purified polar organic solvent It is a method for purifying a polar organic solvent, which is characterized by having.
- the water addition step according to the method for purifying a polar organic solvent of the present invention is a step of adding water to a polar organic solvent.
- the polar organic solvent to which water is added in the water addition step is the liquid to be purified in the method for purifying the polar organic solvent of the present invention.
- the polar organic solvent according to the method for purifying a polar organic solvent of the present invention is not particularly limited as long as it has polarity and can dissolve water, and is not particularly limited, for example, isopropyl alcohol, methanol, ethanol, and propanol.
- examples thereof include alcohols such as alcohols, ester compounds such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), ether compounds such as propylene glycol monomethyl ether (PGME), polyether compounds, and one or more mixed solvents thereof.
- the mixed solvent of one or more of these is the same, for example, a mixed solvent of two or more kinds of alcohols, a mixed solvent of two or more kinds of ester compounds, and a mixed solvent of two or more kinds of ether compounds.
- a mixed solvent containing at least two different categories of solvents such as a mixed solvent of two or more of the categories of solvents; for example, a mixed solvent of one or more alcohols and one or more ester compounds.
- the polar organic solvent may be a protonic polar organic solvent and may be an aprotic organic solvent.
- Polar organic solvents include monovalent ionic metal impurities such as Na, K, and Li as metal impurities, and divalent or higher ions such as Cr, As, Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, and Zn. Contains, and is a polar metal impurity.
- the content of each metal impurity in the polar organic solvent is not particularly limited, but is usually about 100 mass ppb to 20 mass pt.
- the method for purifying a polar organic solvent of the present invention is effective as long as it is a solvent that can dissolve water even in a small amount, but the polar organic solvent dissolves 1.0 g or more of water per 100.0 g at 25 ° C. It is preferably a solvent that can be used.
- the water to be added to the polar organic solvent is not particularly limited, but the smaller the content of ionic impurities, the smaller the load on the ion exchanger. preferable.
- the water added to the polar organic solvent in the water addition step include pure water having a metal impurity content of 3 ng / L or less and ultrapure water having a metal impurity content of 1 ng / L or less. Pure water is preferred.
- the water content of the polar organic solvent before adding water is not particularly limited in the water addition step. Since the method for purifying a polar organic solvent of the present invention is suitably used for purifying a solvent requiring high purity, in purifying such a solvent requiring high purity, the polar organic solvent to be treated is used. In many cases, the content of water is low, and in this case, the water content of the polar organic solvent before adding water is preferably 200% by mass or less. Further, the method for purifying a polar organic solvent of the present invention is also effective for purifying a polar organic solvent having a large content of water. Therefore, in purifying such a solvent, water, which is a treatment target, is used. The water content of the polar organic solvent before addition is, for example, 200% by mass to 1.0% by mass.
- the amount of water added to the polar organic solvent is not particularly limited, but the water added to the polar organic solvent in the water addition step is not particularly limited.
- water to the polar organic solvent in a range where the water content in the polar organic solvent to which water is added is 0.01 to 20.0% by mass, and the polar organic to which water is added. It is more preferable to add water to the polar organic solvent in the range where the water content in the solvent is 0.01 to 10.0% by mass, and the water content in the polar organic solvent to which water is added is 0.10 to 10. It is particularly preferable to add water to the polar organic solvent in the range of 5.0% by mass. That is, in the water addition step, the water content in the polar organic solvent after water is added is preferably 0.01 to 20.0% by mass, preferably 0.01 to 10.0% by mass. Is more preferable, and 0.10 to 5.0% by mass is particularly preferable.
- the amount of water added to the polar organic solvent in the water addition step is the ratio to the water content in the polar organic solvent before adding water ((amount of water added to the polar organic solvent / before adding water).
- the water content in the polar organic solvent) ⁇ 100) is preferably 150% by mass or more, more preferably 200% by mass or more, and particularly preferably 200 to 500% by mass.
- the water content in the polar organic solvent before adding water is 0.05% by mass, and in the water addition step, the amount corresponding to 0.05% by mass as a ratio to the polar organic solvent before adding water.
- the ratio of the amount of water added to the polar organic solvent to the water content in the polar organic solvent before the addition of water is 100% by mass in the water addition step.
- the method of adding water to the polar organic solvent is not particularly limited, and for example, a predetermined amount of water is added to a storage container in which the polar organic solvent supplied to the ion exchanger is stored. If necessary, a method of stirring the solvent in the storage container, connecting the water supply pipe to the polar organic solvent supply pipe for supplying the polar organic solvent to the ion exchanger, and supplying water from the water supply pipe. Then, a method of adding water to the polar organic solvent in the supply pipe of the polar organic solvent can be mentioned.
- the purification step is a step of bringing the polar organic solvent to which water was added in the water addition step into contact with the ion exchanger to obtain a purified polar organic solvent.
- the ion exchanger examples include a cation exchanger, an anion exchanger, an H-type chelate exchanger, a boron selective ion exchanger, and the like.
- the ion exchanger may be one type alone or a combination of two or more types.
- the ion exchanger may be used as a single bed of a cation exchanger, an anion exchanger, an H-type chelate exchanger, or a boron selective ion exchanger, or a mixed bed of two or more of the above ion exchangers. Alternatively, it may be used in a double bed.
- the cation exchanger is preferably H-shaped because it can reduce the content of ionic impurities.
- the cation exchanger may be a tetraalkylammonium ion type such as TMA type (tetramethylammonium ion type) or TBA type (tetrabutylammonium ion type) as long as it does not contain a metal element.
- the cation exchanger may be a strongly acidic cation exchanger having a strongly acidic cation exchanger or a weakly acidic cation exchanger having a weakly acidic cation exchanger.
- Examples of the cation exchange body include granular cation exchange resins.
- the substrate of the cation exchange resin is a styrene-divinylbenzene copolymer.
- the cation exchange resin may have any of a gel structure, a macroporous structure, and a porous structure.
- the ion exchange capacity of the cation exchange resin in a wet state is preferably 0.5 (eq / L-R) or more, and particularly preferably 1.0 (eq / L-R) or more. Further, the wet ion exchange capacity of the cation exchange resin is preferably higher, and is appropriately selected.
- the harmonic mean diameter of the cation exchange resin is preferably 200 to 900 ⁇ m, particularly preferably 300 to 600 ⁇ m.
- Examples of the strongly acidic cation exchange resin include Amberlite IR120B, IR124, 200CT252, Amberjet 1020, 1024, 1060, 1220 manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., Diaion SK104, SK1B, SK110, SK112, PK208, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. PK212L, PK216, PK218, PK220, PK228, UBK08, UBK10, UBK12, Organo DS-1, DS-4, Purolite C100, C100E, C120E, C100x10, C100x12MB, C150, C160, SGC650 Monoplus S108H, SP112, S1668 and the like can be mentioned.
- the weakly acidic cation exchange resins include FPC3500 and IRC76 manufactured by Organo, Diaion WK10, WK11, WK100, WK40L manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, C104, C106, C107E, C115E, SSTC104 manufactured by Purolite, and Rebatit. CNP80WS and the like can be mentioned.
- Examples of the cation exchanger include an organic porous cation exchanger.
- the organic porous cation exchanger is an organic porous body into which a cation exchange group is introduced.
- the exchange capacity in the organic porous strongly acidic cation exchanger is preferably 1 to 3 mg equivalent / mL (dry state), and particularly preferably 1.5 to 3 mg equivalent / mL (dry state).
- the cation exchanger may be one type alone or a combination of two or more types.
- the anion exchanger is preferably in the OH form because the content of ionic impurities can be reduced.
- the anion exchanger may be an ionic type that does not contain a metal element, and may be a carbonic acid type, a bicarbonate type, or an organic acid type.
- the anion exchanger may be a strong basic anion exchanger having a strong basic anion exchange group as an anion exchange group or a weak basic anion exchanger having a weak basic anion exchange group as an anion exchange group. good.
- Examples of the strong basic anion exchange group related to the strong basic anion exchanger include OH-type quaternary ammonium groups. Further, examples of the weakly basic anion exchange group according to the weakly basic anion exchanger include a tertiary amino group, a secondary amino group, a primary amino group, a polyamine group and the like. In addition, in the OH-type anion exchanger having a high basicity, a carbonate-type or bicarbonate-type anion exchanger having a low basicity may be used as a solvent in which decomposition or a chemical reaction occurs.
- the anion exchange body examples include granular anion exchange resins.
- the substrate of the anion exchange resin is a styrene-divinylbenzene copolymer.
- the anion exchange resin may have any of a gel structure, a macroporous structure, and a porous structure.
- the wet ion exchange capacity of the anion exchange resin is preferably 0.5 to 2 (eq / L-R), particularly preferably 0.9 to 2 (eq / L-R).
- the harmonic mean diameter of the anion exchange resin is preferably 200 to 900 ⁇ m, particularly preferably 300 to 800 ⁇ m.
- anion exchange resin examples include Amberlite IRA900, 402, 96SB, 98 manufactured by Dow Chemical Corporation, Amberjet 4400, 4002, 4010, Diaion UBA120, PA306S, PA308, PA312, PA316, PA318L manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
- examples of the anion exchanger include an organic porous anion exchanger.
- the organic porous anion exchanger is an organic porous body into which an anion exchange group, for example, a strong basic anion exchange group or a weak basic anion exchange group mentioned above is introduced.
- the exchange capacity in the organic porous anion exchanger is preferably 1 to 6 mg equivalent / mL (dry state), particularly preferably 2 to 5 mg equivalent / mL (dry state).
- the anion exchanger may be one type alone or a combination of two or more types.
- the chelate exchanger is preferably H-shaped because it can reduce the content of ionic impurities. Further, the chelate exchanger may be an ammonium form such as TMA type (tetramethylammonium ion type) or TBA type (tetrabutylammonium ion type) as long as it does not contain a metal element.
- TMA type tetramethylammonium ion type
- TBA type tetrabutylammonium ion type
- the H-type chelate exchanger is obtained by contacting a metal ion-type chelate exchanger such as Na-type, Ca-type, or Mg-type with a mineral acid to treat it with an acid and convert it into H-type. That is, the H-type chelate exchanger is a mineral acid contact-treated product of the metal ion-type chelate exchanger.
- the functional group of the H-type chelate exchanger is not particularly limited as long as it can coordinate with a metal ion to form a chelate, and is, for example, an iminodiacetic acid group, an aminomethylphosphate group, or an iminopropionic acid.
- Examples thereof include a functional group having an amino group such as a group, a thiol group and the like.
- a functional group having an amino group is preferable in that the removability of a large number of polyvalent metal ions is high, and an iminodiacetic acid group, an aminomethylphosphate group, and an iminopropionic acid are preferable.
- Groups are particularly preferred.
- H-type chelate exchanger examples include granular H-type chelate exchange resins.
- the substrate of the H-type chelate exchange resin include a styrene-divinylbenzene copolymer.
- the H-type chelate exchange resin may have any of a gel-type structure, a macroporous-type structure, and a porous-type structure.
- the exchange capacity of the H-type chelate exchange resin is preferably 0.5 to 2.5 eq / L-R, and particularly preferably 1.0 to 2.5 eq / L-R.
- the average particle size (harmonic mean diameter) of the H-type chelate exchange resin is not particularly limited, but is preferably 300 to 1000 ⁇ m, and particularly preferably 500 to 800 ⁇ m.
- the average particle size of the H-type chelate exchange resin is a value measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring device.
- the H-type organic porous chelate exchanger is an organic porous body into which a functional group having a chelating ability, for example, a functional group having a chelating ability mentioned above is introduced.
- the exchange capacity in the H-shaped organic porous chelate exchanger is preferably 0.3 to 2 mg equivalent / mL (water-wet state), and particularly preferably 1 to 2 mg equivalent / mL (water-wet state).
- the H-type chelate exchanger can be obtained by contacting a metal ion-type chelate exchanger such as Na-type, Ca-type, or Mg-type with a mineral acid and treating it with an acid.
- a metal ion-type chelate exchanger such as Na-type, Ca-type, or Mg-type
- Examples of the mineral acid to be brought into contact with the metal ion-type chelate exchanger include hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid. Of these, hydrochloric acid and sulfuric acid are preferable as the mineral acid from the viewpoint of safety. Further, in the case of conversion from Ca form, hydrochloric acid is preferable because there is a risk of precipitation of calcium sulfate.
- the concentration of mineral acid is preferably 0.1 to 6N, particularly preferably 1 to 4N.
- the method of contacting the mineral acid with the metal ion type chelate exchanger is not particularly limited, and the contact mode, contact temperature, contact time, etc. are appropriately selected.
- the H-type chelate exchanger converted into H-form is washed with water to remove excess mineral acid. Since it is bonded by hydrogen bond with mineral acid or the like, excess mineral acid cannot be completely removed by washing with water. Therefore, the mineral acid used for the acid treatment remains in the H-type chelate exchanger.
- metal ion type chelate exchange resins CR-10 and CR-11 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Duolite C-467 manufactured by Sumika Chemtex Co., Ltd., MC-700 manufactured by Sumitomo Chemical Corporation, and Lanxess Co., Ltd.
- examples thereof include Revachit TP207, Revachit TP208, Revachit TP260, S930 and S950 manufactured by Purolite, and DS-21 and DS-22 manufactured by Organo.
- the chelate exchanger may be one type alone or a combination of two or more types.
- the organic porous ion exchanger such as the organic porous cation exchanger, the organic porous anion exchanger, and the organic porous chelate exchanger is composed of, for example, a continuous skeleton phase and a continuous vacant phase, and the thickness of the continuous skeleton is 1.
- the average diameter of continuous pores is 1 to 1000 ⁇ m
- the total pore volume is 0.5 to 50 mL / g
- an ion exchange group chelate exchange group, cation exchange group or anion exchange group
- the ion exchange capacity per weight in the dry state is 1 to 6 mg equivalent / g
- the ion exchange groups are uniformly distributed in the organic porous ion exchanger (hereinafter, first). It is also described as an organic porous ion exchanger in the form of (1).
- the organic porous ion exchanger of the first form has a continuous cell structure in which bubble-shaped macropores overlap each other and the overlapping portion has an opening with an average diameter of 1 to 1000 ⁇ m, and the total pore volume is 1 to 50 mL. / G, an ion exchange group is introduced, the ion exchange capacity per weight in a dry state is 1 to 6 mg equivalent / g, and the ion exchange group is uniformly distributed in the organic porous ion exchanger. Examples thereof include organic porous ion exchangers.
- the organic porous ion exchanger of the first form is a continuous macropore structure in which bubble-shaped macropores overlap each other and the overlapping portion has an opening with an average diameter of 30 to 300 ⁇ m, and the total pore volume is 0. .5 to 10 ml / g, cation exchange group or anion exchange group is introduced, the ion exchange capacity per weight in the dry state is 1 to 6 mg equivalent / g, and the ion exchange group is an organic porous ion exchanger.
- the organic porous ion exchanger of the first embodiment is used in all the constituent units into which an ion exchange group (chelate exchange group, cation exchange group or anion exchange group) is introduced.
- a three-dimensionally continuous skeleton made of an aromatic vinyl polymer containing 0.1 to 5.0 mol% of crosslinked structural units and having an average thickness of 1 to 60 ⁇ m, and a tertiary skeleton having an average diameter of 10 to 200 ⁇ m between the skeletons. It is a co-continuous structure originally composed of continuous pores, has a total pore volume of 0.5 to 10 mL / g, has a cation exchange group introduced, and ion exchange per weight in a dry state. Examples thereof include an organic porous ion exchanger having a capacity of 1 to 6 mg equivalent / g and having ion exchange groups uniformly distributed in the organic porous ion exchanger.
- the method of bringing the polar organic solvent to which water is added into contact with the ion exchanger is not particularly limited, and for example, the ion exchanger is filled in a filling container or a filling column, and the filling container or the ion exchanger is filled.
- a method of supplying a polar organic solvent to which water is added to the packed column can be mentioned.
- the conditions for bringing the polar organic solvent to which water is added into contact with the ion exchanger are not particularly limited, but for example, the liquid passing rate (SV) is preferably 1 to 30 h -1 , particularly preferably. Is 2 to 10h -1 .
- the polar organic solvent to which water is added is brought into contact with the ion exchanger to adsorb the ionic impurities in the polar organic solvent to the ion exchanger and remove them.
- an ion exchanger may be combined with a fine particle removing filter in order to remove impurities in the polar organic solvent.
- the polar organic solvent to be treated may be treated with a fine particle removing filter before the water addition step, or the fine particle removing filter may be used after the water addition step.
- the polar organic solvent to be treated may be treated.
- the fine particle removal filter may be arranged in either the front stage or the rear stage of the ion exchanger, or both in the front stage and the rear stage of the ion exchanger.
- the purified polar organic solvent obtained by the method for purifying the polar organic solvent of the present invention contains water contained before the treatment and water added in the water addition step, ionic impurities are greatly reduced. Therefore, it is possible to purify to an impurity level of 1 mass ppt or less. Therefore, the purified polar organic solvent obtained by the method for purifying the polar organic solvent of the present invention is a solvent for dilution (blank solution for calibration line) in metal concentration analysis using ICP-MS for trace metal analysis. It is suitable as a solvent for diluting samples and a solvent for cleaning instruments and analyzers. That is, the method for purifying a polar organic solvent of the present invention is suitable as a method for producing a solvent used for metal concentration analysis using ICP-MS.
- the purified polar organic solvent obtained by the method for purifying the polar organic solvent of the present invention can be used for ICP-MS analysis as a diluted solution of a low-polarity or non-polar organic solvent that is difficult to mix with water.
- the mixed standard solution of ICP-MS is generally an aqueous solution, even if the mixed standard solution (aqueous solution) of ICP-MS is added to a low-polarity or non-polar organic solvent, it is not sufficiently mixed and analyzed. Accuracy may drop.
- a mixed standard solution (aqueous solution) of ICP-MS is added to the purified polar organic solvent obtained by the method for purifying the polar organic solvent of the present invention, and the purified polar organic solvent containing the mixed standard solution is used as an analysis target.
- the measurement accuracy can be improved by diluting the low-polarity or non-polar organic solvent with the purified polar organic solvent obtained by the purification method of the polar organic solvent of the present invention. Therefore, it is possible to analyze any of polar, low-polarity and non-polar organic solvents by the purified polar organic solvent obtained by the method for purifying the polar organic solvent of the present invention.
- the method for purifying a polar organic solvent of the present invention is also used as a method for producing and recovering a solvent for applications such as cleaning electronic parts and machines using a polar organic solvent that allows water to be contained in a small amount. ..
- the ionic impurities can be extremely reduced by combining with the water removing method in the subsequent stage. It is also used as a solvent manufacturing method for applications such as cleaning electronic parts and materials for semiconductor manufacturing processes and diluting liquids, which are required to have a low water content and a low water content.
- the method for producing a purified polar organic solvent of the present invention includes a water addition step of adding water to the polar organic solvent and a water addition step.
- a purification step of bringing a polar organic solvent to which water has been added into contact with an ion exchanger to obtain a purified polar organic solvent It is a method for producing a purified polar organic solvent.
- the water addition step and the purification step according to the method for producing the purified polar organic solvent of the present invention are the same as the water addition step and the purification step according to the method for purifying the purified polar organic solvent of the present invention.
- Examples of the use of the purified polar organic solvent obtained by the method for producing the purified polar organic solvent of the present invention include a diluted solution for metal concentration analysis using ICP-MS. That is, the purified polar organic solvent obtained by the method for producing a purified polar organic solvent of the present invention can be used for ICP-MS analysis as a diluted solution of a low-polarity or non-polar organic solvent that is difficult to mix with water.
- the mixed standard solution of ICP-MS is generally an aqueous solution, even if the mixed standard solution (aqueous solution) of ICP-MS is added to a low-polarity or non-polar organic solvent, it is not sufficiently mixed and analyzed. Accuracy may drop.
- a mixed standard solution (aqueous solution) of ICP-MS is added to the purified polar organic solvent obtained by the method for producing the purified polar organic solvent of the present invention, and the purified polar organic solvent containing the mixed standard solution is analyzed. It can be added to a low-polarity or non-polar organic solvent to prepare a calibration line. Further, the measurement accuracy can be improved by diluting the low-polarity or non-polar organic solvent with the purified polar organic solvent obtained by the method for producing the purified polar organic solvent of the present invention. Therefore, it is possible to analyze any of polar, low-polarity and non-polar organic solvents by the purified polar organic solvent obtained by the method for producing the purified polar organic solvent of the present invention.
- the method for producing a purified polar organic solvent of the present invention there is a method for producing a purified polar organic solvent used as a diluent for metal concentration analysis using ICP-MS. That is, in the method for producing a diluted solution of the present invention, a water addition step of adding water to a polar organic solvent and a polar organic solvent to which water is added are brought into contact with an ion exchanger, and metal concentration analysis using ICP-MS is used. It is a method for producing a diluted solution for metal concentration analysis using ICP-MS, which comprises a purification step of obtaining a purified polar organic solvent used as a diluted solution for metal concentration.
- the water addition step and the purification step according to the method for producing a diluted solution of the present invention are the same as the water addition step and the purification step according to the method for purifying a polar organic solvent of the present invention.
- the device for purifying a polar organic solvent of the present invention has a filling portion of an ion exchanger filled with an ion exchanger and a filling portion of the ion exchanger.
- a water addition part for adding water to the polar organic solvent A polar organic solvent supply unit for supplying the polar organic solvent to which water has been added by the water addition unit to the filling portion of the ion exchanger, and a polar organic solvent supply unit. It is a purification apparatus of a polar organic solvent characterized by having.
- FIG. 1 is a diagram showing a morphological example of a polar organic solvent purification apparatus according to the present invention.
- the polar organic solvent purification apparatus 1 is for supplying the ion exchanger-filled column 7 filled with the ion exchanger and the polar organic solvent 2 to be treated to the ion exchanger-filled column 7. It has a polar organic solvent supply tube 4 and a treatment liquid treated with the ion exchanger in the ion exchanger packed column 7, that is, a purified polar organic solvent discharge tube 8 for discharging the purified polar organic solvent 9.
- a water addition pipe 10 for supplying ultrapure water 3 is connected to the polar organic solvent supply pipe 4 to the polar organic solvent supply pipe 4.
- a pump 5 for adjusting the supply amount of the polar organic solvent 2 is installed in the polar organic solvent supply pipe 4, and a pump 5 for adjusting the supply amount of the ultrapure water 3 is installed in the water addition pipe 10.
- the pump 6 is installed.
- the polar organic solvent supply pipe 4 supplies the polar organic solvent 2 toward the ion exchanger-filled column 7 while adjusting the supply amount by the pump 5, and the pump 6 is used. While adjusting the supply amount, the ultrapure water 3 is supplied into the polar organic solvent supply pipe 4 from the water addition pipe 10. At this time, the ultrapure water 3 is added to the polar organic solvent 2 at the position 11 to which the water addition pipe 10 is connected, and the ultrapure water is added to the polar organic solvent 2 in the polar organic solvent supply pipe 4 after the position 11. 3 is mixed and water is dissolved in a polar organic solvent.
- the polar organic solvent 12 to which water is added is supplied into the ion exchanger-filled column 7, and the polar organic solvent 12 to which water is added comes into contact with the ion exchanger. Then, the treatment liquid treated by contacting with the ion exchanger, that is, the purified polar organic solvent 9, is discharged from the purified polar organic solvent discharge tube 8.
- the polar organic solvent purification apparatus of the present invention is suitable for carrying out the above-mentioned method for purifying the polar organic solvent of the present invention.
- the packed portion of the ion exchanger according to the device for purifying the polar organic solvent of the present invention is a portion filled with the ion exchanger, and is a portion for bringing the polar organic solvent to which water is added into contact with the ion exchanger. be.
- the ion exchanger filled in the packed portion of the ion exchanger is the same as the ion exchanger according to the method for purifying a polar organic solvent of the present invention.
- the form of the filling portion of the ion exchanger is not particularly limited, and examples thereof include a filling container filled with the ion exchanger, a filling column filled with the ion exchanger, a cartridge-shaped filling container, a resin tower, and the like. Be done.
- the water addition unit according to the device for purifying the polar organic solvent of the present invention is a portion for adding water to the polar organic solvent.
- the form of the water addition portion is not particularly limited, and for example, a water addition tube connected to a supply pipe of the polar organic solvent for supplying the polar organic solvent to the ion exchanger as in the form example shown in FIG.
- a water addition unit comprising a pump for adjusting the amount of water supplied to the supply pipe of the polar organic solvent, a mass flow controller linked with the pump, a supply device such as an electric flow control valve, and the like.
- Other examples of the water addition unit include a syringe pump for adding a low flow rate.
- the polar organic solvent supply unit according to the polar organic solvent purification apparatus of the present invention is a portion for supplying the polar organic solvent to which water has been added by the water addition unit to the filling unit of the ion exchanger.
- the polar organic solvent supply pipe for supplying the polar organic solvent to the filling part of the ion exchanger and the polarity to the filling part of the ion exchanger examples thereof include a polar organic solvent supply unit including a pump for adjusting the supply amount of the organic solvent, a supply device such as a relief valve for pressure control, and a polar organic solvent supply unit.
- Other polar organic solvent supply units include a supply device that pressure-feeds the polar organic solvent contained in the pressure-feeding container with an inert gas, and a supply unit that uses a relief valve for pressure control. Can be mentioned.
- the purified polar organic solvent supplied to the packed portion of the ion exchanger is circulated and passed through the inside of the purification apparatus immediately before, immediately after use, or when not in use. May be. Therefore, the polar organic solvent purification apparatus of the present invention has a circulation tube that circulates the purified polar organic solvent supplied to the filling portion of the ion exchanger inside the purification apparatus, for example, one end of which is the filling portion of the ion exchanger.
- the wetted portion of each member is a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkoxyethylene (PFA) and polytetrafluoroethylene (PTFE) in that there is no metal elution. It is preferable that it is formed or coated with a fluororesin such as.
- the material of the wetted portion may be formed or coated with a mineral such as quartz as long as there is no metal elution to the object to be removed or measured.
- the method for purifying a polar organic solvent of the present invention and the method for producing a purified polar organic solvent of the present invention water is added to the polar organic solvent to be treated in the water addition step, so that the polarity is higher than that in the case where water is not added. Since the metal impurities are easily ionized in the organic solvent and the functional groups are easily dissociated, the amount of ions removed by the ion exchange reaction increases. In other words, in the method for purifying a polar organic solvent of the present invention and the method for producing a purified polar organic solvent of the present invention, a functional property that can be effectively used by adding water to the polar organic solvent to be treated in the water addition step.
- the water content of the subsequent polar organic solvent is preferably 0.01 to 20.0% by mass, more preferably 0.01 to 10.0% by mass, and 0.10 to 5.0% by mass. Is particularly preferred.
- the analysis method of the present invention comprises a water addition step of adding water to a polar organic solvent, and a water addition step.
- a purification step of bringing a polar organic solvent to which water has been added into contact with an ion exchanger to obtain a purified polar organic solvent It is an analysis method characterized by having a calibration curve producing step of producing a calibration curve using the purified polar organic solvent as a diluting solvent. That is, the analysis method of the present invention is an analysis method for quantitatively analyzing the metal content in the polar organic solvent, and includes at least a water addition step, a purification step, and a calibration curve preparation step.
- the water addition step and the purification step according to the analysis method of the present invention are the same as the water addition step and the purification step according to the purification method of the polar organic solvent of the present invention.
- the calibration curve preparation step according to the analysis method of the present invention is a step of preparing a calibration curve using a purified polar organic solvent obtained by performing the purification step as a diluting solvent.
- the purified polar organic solvent obtained by performing the purification step is used as a diluting solvent for preparing the calibration curve. Then, in the calibration curve preparation step, a purified polar organic solvent is used as a diluting solvent to prepare a calibration curve.
- a standard solution is diluted with a purified polar organic solvent to prepare a plurality of diluted samples having different metal contents. Then, analyze each diluted sample prepared by the same analysis method as the method of quantitative analysis of organic solvent that requires grasping the content of each metal, and prepare a calibration curve based on the obtained analysis result. do.
- a standard solution having a known concentration is mixed with the purified polar organic solvent, and the standard solution is used as the purified polar organic solvent. Then, a 1 -fold diluted sample 1, a 2 -fold diluted sample 2, a 3 -fold diluted sample 3, a 4 -fold diluted sample 4, and a 5 -fold diluted sample 5 are prepared. do. Next, each of Samples 1 to 5 is analyzed by the X analysis method, and a calibration curve is created by obtaining a relational expression between the known concentration of Samples 1 to 5 and the signal intensity.
- the signal strength differs depending on the analysis method, but in the case of ICP-MS, for example, the signal strength for each mass-to-charge ratio of each ion can be obtained by one measurement.
- the calibration curve is the relational expression between the metal ion of each mass, the sample of known concentration, and the signal intensity.
- the concentration can be obtained by applying the signal intensity of the unknown concentration sample to the obtained calibration curve.
- the standard solution related to the calibration curve preparation step is a solution containing each metal to be analyzed and the content of each metal is accurately known, and is a calibration curve for quantitative analysis of impurities in a high-purity organic solvent. There is no particular limitation as long as it is used as a standard solution in preparation.
- a low-polarity or non-polar organic solvent containing an organic solvent for which the content of each metal needs to be grasped for example, a purified resist, a polymer, a pigment, etc.
- organic solvents such as high-purity polar organic solvent for diluting the solvent and polar organic solvent for drying such as purified wafers
- ⁇ Polar organic solvent to be treated 1> An oil-based standard solution, Conotatan, was added to a semiconductor-grade isopropyl alcohol (Tokuso IPA SE grade, manufactured by Tokuyama Corporation) to prepare a polar organic solvent 1 to be treated with each metal concentration of 1 ppb. The water content of the polar organic solvent 1 was 53 mass ppm.
- Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that ultrapure water was added to the polar organic solvent 1 to prepare a polar organic solvent having a water content of 193 mass ppm to obtain a purified polar organic solvent. The results are shown in Table 1.
- polar organic solvent 2 to be treated Semiconductor-grade isopropyl alcohol (Tokuso IPA SE grade, manufactured by Tokuyama Corporation) was prepared as the polar organic solvent 2 to be treated.
- the water content of the polar organic solvent 2 was 31 mass ppm.
- Example 3 Ultrapure water was added to the polar organic solvent 2 to prepare a polar organic solvent having a water content of 70 mass ppm.
- the concentration of each metal of the purified polar organic solvent was measured by ICP-MS Agilent 8900, and the concentration of each metal element was determined. The results are shown in Table 2.
- polar organic solvent 3 Propylene glycol monomethyl ether (PGME) containing a high concentration of Na whose metal element concentration is as shown in Table 3 was prepared as the polar organic solvent 3 to be treated.
- the water content of the polar organic solvent 3 was 154 mass ppm.
- H-type strongly acidic cation exchange resin Orlite DS-1
- DS-3 H-type strongly acidic cation exchange resin
- polar organic solvent 4 Propylene glycol monomethyl ether (PGME) containing a high concentration of Na whose metal element concentration is as shown in Table 3 was prepared as the polar organic solvent 4 to be treated.
- the water content of the polar organic solvent 4 was 141 mass ppm.
- -H-type chelate exchange resin H-type aminophosphate-type chelate resin (organo, Orlite DS-21 (cation exchange capacity 1.8 eq / L-resin, harmonic mean diameter 500 ⁇ m))
- Example 3 Example 6 except that water is not added to the polar organic solvent 5 to be treated, that is, the polar organic solvent that passes through the H-type chelate exchange resin (Orlite DS-21) is the polar organic solvent 5. The same procedure was carried out to obtain a purified polar organic solvent. The results are shown in Table 4.
- Example 7 Water is added to semiconductor grade isopropyl alcohol (Tokuso IPA SE grade, manufactured by Tokuyama Corporation), and the water content is 0.1% by mass, 1.0% by mass, 5.0% by mass, 10.0% by mass. % Isopropyl alcohol was prepared, and then a metal standard solution was added to each water content of isopropyl alcohol so that Na was 1 ppb as a metal impurity.
- XSTC-13 general-purpose mixed standard solution manufactured by SPEX was used.
- H-type strongly acidic cation exchange resin (DS-1) and the isopropyl alcohol having each water content have a mass ratio of 1:10. )
- the H-type strongly acidic cation exchange resin was immersed in isopropyl alcohol having each water content for 1 hour or more, and a metal adsorption batch test was conducted. Then, the metal concentration in the supernatant after the batch test was measured. The amount of Na adsorbed on the H-type strong acid cation exchange resin was calculated from the Na concentration in the isopropyl alcohol before the batch test and the Na concentration in the supernatant after the batch test.
- the concentration of the polar organic solvent is preferably maintained at 80.0% by mass or more. Therefore, the water content of the polar organic solvent after the addition of water is preferably up to 20.0% by mass, more preferably up to 10.0% by mass.
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Abstract
極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製方法。本発明によれば、極性有機溶媒中のイオン性不純物の除去性に優れる極性有機溶媒の精製方法を提供することができ、また、極性有機溶媒中のイオン性不純物の除去性に優れ、且つ、精製効率が高い極性有機溶媒の精製方法を提供することができる。
Description
本発明は、イオン性不純物含有量が低減された高純度の極性有機溶媒を得るための極性有機溶媒の精製方法及びそれを実施するための極性有機溶媒の精製装置に関する。また、精製極性有機溶媒を用いる分析方法及び精製極性有機溶媒の製造方法に関する。
有機溶媒中の微量金属分析には、ICP-MSが用いられる。ICP-MSで、測定対象の有機溶媒中の金属を分析する場合、既知濃度で添加された標準液を、測定対象と同種の有機溶媒のブランク液で数段階に希釈し、検量線を作成する。
この検量線の作成においては、測定対象の有機溶媒中の金属濃度が、検量線濃度範囲に含まれるように設定する。このような方法は、絶対検量線法と呼ばれ、ブランク液中に測定対象の金属が含まれないことが重要である。ブランク液中の金属濃度が高いと、バックグラウンド濃度が高くなってしまい、定量下限値が上がってしまうためである。
このようなことから、ICP-MSによる有機溶媒中の微量金属分析に用いられるブランク液中の金属不純物含有量は、1ppt以下であることが求められる。
また、半導体製造工程では、洗浄に使用されるイソプロピルアルコール(IPA)に含まれている金属不純物は、ウェハー上で悪影響を及ぼす可能性が高いため、IPA中の不純物含有量をpptレベル又は1ppt以下まで低減する必要がある。
有機溶媒を精製する方法としては、例えば、特許文献1に、加水分解性有機溶媒からイオン性汚染物質を除去するための方法であって、前記加水分解性有機溶媒を、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を含むイオン交換樹脂の混床と接触させることを含み、前記陰イオン交換樹脂が、弱塩基性陰イオン交換樹脂から選択される方法が開示されている。
また、特許文献2には、親水性有機溶媒からイオン性汚染物質を除去するための方法であって、前記方法が、前記親水性有機溶媒を、陽イオン性イオン交換樹脂及び陰イオン性イオン交換樹脂を含むイオン交換樹脂の混床と接触させることを含み、(a)前記陽イオン性イオン交換樹脂が、40~55重量%の保水力を有する水素(H)型強酸陽イオン性イオン交換樹脂であり、(b)前記陽イオン性イオン交換樹脂及び前記陰イオン性イオン交換樹脂の両方が、0.001~0.1cm3/gの多孔性、0.001~1.7nmの平均孔径、及び0.001~10m2/gのBET表面積を有する方法が開示されている。
特許文献1及び特許文献2では、有機溶媒を、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂を含むイオン交換樹脂の混床と接触させることにより、有機溶媒の精製が行われている。
ところが、特許文献1及び特許文献2に記載の方法では、有機溶媒中の金属不純物の除去が行えるものの、更なる高純度化が求められる場合がある。特に極性有機溶媒は、半導体製造工程におけるウェハーの洗浄剤や乾燥剤等に用いられることから、更なる高純度化が必要となってくる。そのため、更に、金属不純物の除去性に優れる極性有機溶媒の精製方法が求められている。
また、有機溶媒中ではイオン性不純物の拡散速度が小さく、また、イオン交換樹脂とのイオン交換反応の反応速度も小さいため、有機溶媒中のイオン性金属不純物の除去を、イオン交換樹脂を用いて行う場合は、水中のイオン性不純物を除去する場合に比べ、除去性が低くなってしまう。
あるいは、有機溶媒中ではイオン性不純物の拡散速度が小さく、また、イオン交換樹脂とのイオン交換反応の反応速度も小さいために、有機溶媒中のイオン性金属不純物を除去する場合は、水中のイオン性金属不純物を除去する場合に比べ、イオン交換樹脂に対する通液速度を小さく設定する必要がある。例えば、強酸性カチオン交換樹脂を用いた処理の場合、水中と同じ流速で同じ金属除去率を得ることは難しい。そのため、有機溶剤中のイオン性金属不純物を、イオン交換樹脂を用いて精製するために、イオン交換樹脂への通液速度を小さく設定しなければならないので、精製効率が低いという問題があった。
従って、本発明の第一の目的は、極性有機溶媒中のイオン性不純物の除去性に優れる極性有機溶媒の精製方法及び精製極性有機溶媒の製造方法を提供することにある。また、本発明の第二の目的は、極性有機溶媒中のイオン性不純物の除去性に優れ、且つ、精製効率が高い極性有機溶媒の精製方法及び精製極性有機溶媒の製造方法を提供することにある。
このような技術背景のもと、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、極性有機溶媒に水を添加した後に、イオン交換樹脂に接触させることにより、水を添加しない場合に比べ、イオン性金属不純物の除去性が高まることを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明(1)は、極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製方法を提供するものである。
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製方法を提供するものである。
また、本発明(2)は、水を添加する前の前記極性有機溶媒中の含水量が200質量ppm以下であることを特徴とする(1)の極性有機溶媒の精製方法を提供するものである。
また、本発明(3)は、前記水添加工程において、前記水が添加された極性有機溶媒中の含水量が0.01~20.0質量%となる範囲で、前記極性有機溶媒に水を添加することを特徴とする(1)又は(2)の極性有機溶媒の精製方法を提供するものである。
また、本発明(4)は、前記イオン交換体が、カチオン交換体、アニオン交換体及びH形キレート交換体のうちの1種以上であることを特徴とする(1)~(3)いずれかの極性有機溶媒の精製方法を提供するものである。
また、本発明(5)は、前記極性有機溶媒が、アルコール類、エステル化合物、エーテル化合物及びポリエーテル化合物のうちのいずれか1種又はこれらのうちの1種以上の混合溶媒であることを特徴とする(1)~(4)いずれかの極性有機溶媒の精製方法を提供するものである。
また、本発明(6)は、前記極性有機溶媒が25℃で100.0g当たり1.0g以上の水を溶解できる溶媒であることを特徴とする(1)~(5)いずれかの極性有機溶媒の精製方法を提供するものである。
また、本発明(7)は、前記精製極性有機溶媒が、ICP-MSを用いる金属濃度分析において用いられる溶媒であることを特徴とする(1)~(6)いずれかの極性有機溶媒の精製方法を提供するものである。
また、本発明(8)は、イオン交換体が充填されているイオン交換体の充填部と、
極性有機溶媒に水を添加するための水添加部と、
該水添加部により水が添加された該極性有機溶媒を、該イオン交換体の充填部に供給するための極性有機溶媒供給部と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製装置を提供するものである。
極性有機溶媒に水を添加するための水添加部と、
該水添加部により水が添加された該極性有機溶媒を、該イオン交換体の充填部に供給するための極性有機溶媒供給部と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製装置を提供するものである。
また、本発明(9)は、接液部がフッ素系樹脂で形成又はコーティングされていることを特徴とする(8)の極性有機溶媒の精製装置を提供するものである。
また、本発明(10)は、極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
希釈溶媒として、該精製極性有機溶媒を用いて、検量線を作成する検量線作成工程と、を有することを特徴とする分析方法を提供するものである。
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
希釈溶媒として、該精製極性有機溶媒を用いて、検量線を作成する検量線作成工程と、を有することを特徴とする分析方法を提供するものである。
また、本発明(11)は、極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする精製極性有機溶媒の製造方法を提供するものである。
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする精製極性有機溶媒の製造方法を提供するものである。
また、本発明(12)は、前記精製極性有機溶媒が、ICP-MSを用いる金属濃度分析用の希釈液であることを特徴とする(11)の精製極性有機溶媒の製造方法を提供するものである。
本発明によれば、極性有機溶媒中のイオン性不純物の除去性に優れる極性有機溶媒の精製方法及び精製極性有機溶媒の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、極性有機溶媒中の金属不純物の除去性に優れ、且つ、精製効率が高い極性有機溶媒の精製方法及び精製極性有機溶媒の製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、測定精度が高い分析方法を提供することができる。
本発明の極性有機溶媒の精製方法は、極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製方法である。
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製方法である。
本発明の極性有機溶媒の精製方法に係る水添加工程は、極性有機溶媒に水を添加する工程である。
水添加工程において、水が添加される極性有機溶媒は、本発明の極性有機溶媒の精製方法において精製される被処理液である。
本発明の極性有機溶媒の精製方法に係る極性有機溶媒は、極性を有しており、水を溶解することができる溶媒であれば、特に制限されず、例えば、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等のエステル化合物、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)等のエーテル化合物、ポリエーテル化合物及びこれらのうち1種以上の混合溶媒が挙げられる。なお、これらのうち1種以上の混合溶媒としては、例えば、2種以上のアルコール類の混合溶媒、2種以上のエステル化合物の混合溶媒、2種以上のエーテル化合物の混合溶媒のように、同じカテゴリーの溶媒のうちの2種以上の混合溶媒;例えば、1種以上のアルコール類及び1種以上のエステル化合物の混合溶媒とのように、異なるカテゴリーの溶媒が少なくとも2種混合されている混合溶媒が挙げられる。極性有機溶媒としては、プロトン性の極性有機溶媒であって、非プロトン性の有機溶媒であってもよい。
極性有機溶媒は、金属不純物として、Na、K、Li等の1価のイオン性金属不純物、Cr、As、Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Ni、Pb、Zn等の2価以上のイオン性金属不純物と、を含有する。
極性有機溶媒中の各金属不純物の含有量は、特に制限されないが、通常、100質量ppb~20質量ppt程度である。
本発明の極性有機溶媒の精製方法では、少量でも水を溶解することができる溶媒であれば、効果を奏するが、極性有機溶媒は、25℃で100.0g当たり1.0g以上の水を溶解できる溶媒であることが好ましい。
本発明の極性有機溶媒の精製方法に係る水添加工程において、極性有機溶媒に添加する水としては、特に制限されないが、イオン性不純物の含有量が少ないほど、イオン交換体の負荷が少なくなるので好ましい。水添加工程において、極性有機溶媒に添加する水としては、金属不純物含有量が3ng/L以下の純水、金属不純物含有量が1ng/L以下の超純水が挙げられ、これらのうち、超純水が好ましい。
本発明の極性有機溶媒の精製方法では、水添加工程において、水を添加する前の極性有機溶媒の含水量は、特に制限されない。本発明の極性有機溶媒の精製方法は、高純度が要求される溶媒の精製に好適に用いられるので、このような高純度が要求される溶媒の精製においては、処理対象である極性有機溶媒は、水の含有量が少ないものが多く、この場合、水を添加する前の極性有機溶媒の含水量は、好ましくは200質量ppm以下である。また、本発明の極性有機溶媒の精製方法は、水の含有量が多い極性有機溶媒の精製に対しても、効果を奏するので、このような溶媒の精製においては、処理対象である、水を添加する前の極性有機溶媒の含水量は、例えば、200質量ppm~1.0質量%である。
本発明の極性有機溶媒の精製方法では、水添加工程において、処理対象である極性有機溶媒に水を添加することで、極性有機溶媒中で金属不純物がイオン化され易くなり、官能基が解離し易くなるため、イオン交換反応によって除去するイオン量が増すので、金属不純物のイオン交換体への吸着量が多くなる。そのため、水添加工程において、極性有機溶媒に水を添加すれば、効果を奏するので、極性有機溶媒に添加する水の量は、特に制限されないが、水添加工程において極性有機溶媒に添加する水の量については、水が添加された極性有機溶媒中の含水量が0.01~20.0質量%となる範囲で、極性有機溶媒に水を添加することが好ましく、水が添加された極性有機溶媒中の含水量が0.01~10.0質量%となる範囲で、極性有機溶媒に水を添加することがより好ましく、水が添加された極性有機溶媒中の含水量が0.10~5.0質量%となる範囲で、極性有機溶媒に水を添加することが特に好ましい。つまり、水添加工程では、水が添加された後の極性有機溶媒中の含水量が、0.01~20.0質量%であることが好ましく、0.01~10.0質量%であることがより好ましく、0.10~5.0質量%であることが特に好ましい。
また、水添加工程において極性有機溶媒に添加する水の量は、水を添加する前の極性有機溶媒中の含水量に対する割合((極性有機溶媒に添加する水の量/水を添加する前の極性有機溶媒中の含水量)×100)で、好ましくは150質量%以上、より好ましくは200質量%以上、特に好ましくは200~500質量%である。例えば、水を添加する前の極性有機溶媒中の含水量が0.05質量%であり、水添加工程において、水を添加する前の極性有機溶媒に対する割合で0.05質量%に相当する量の水を添加した場合、水添加工程において、水を添加する前の極性有機溶媒中の含水量に対する極性有機溶媒に添加する水の量の割合は100質量%である。
水添加工程において、極性有機溶媒に水を添加する方法は、特に制限されず、例えば、イオン交換体に供給される極性有機溶媒が貯蔵されている貯蔵容器に、所定量の水を添加し、必要に応じて、貯蔵容器内の溶媒を撹拌する方法、イオン交換体に極性有機溶媒を供給するための極性有機溶媒の供給管に、水の供給管を繋げ、水の供給管より水を供給することにより、極性有機溶媒の供給管内で、極性有機溶媒に水を添加する方法等が挙げられる。
精製工程は、水添加工程で水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る工程である。
イオン交換体としては、カチオン交換体、アニオン交換体、H形キレート交換体、ホウ素選択形イオン交換樹体等が挙げられる。イオン交換体は、1種単独であってもよいし、2種以上の組み合わせであってもよい。イオン交換体は、カチオン交換体、アニオン交換体、H形キレート交換体、ホウ素選択形イオン交換樹体の単床で用いられてもよいし、上記イオン交換体のうちの2種以上の混床又は複床で用いられてもよい。
カチオン交換体は、H形であることが、イオン性不純物の含有量を少なくできる点で好ましい。また、カチオン交換体は、金属元素を含まなければ、TMA形(テトラメチルアンモニウムイオン形)やTBA形(テトラブチルアンモニウムイオン形)のようなテトラアルキルアンモニウムイオン形でも良い。また、カチオン交換体は、強酸性カチオン交換基を有する強酸性カチオン交換体であっても、弱酸性カチオン交換基を有する弱酸性カチオン交換体であってもよい。
カチオン交換体としては、粒状のカチオン交換樹脂が挙げられる。カチオン交換樹脂の基体は、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体である。カチオン交換樹脂は、ゲル形構造、マクロポーラス形構造、ポーラス形構造のいずれの構造でもよい。カチオン交換樹脂の湿潤状態のイオン交換容量は、好ましくは0.5(eq/L-R)以上、特に好ましくは1.0(eq/L-R)以上である。また、カチオン交換樹脂の湿潤状態のイオン交換容量は、高いほど好ましく、適宜選択される。カチオン交換樹脂の調和平均径は、好ましくは200~900μm、特に好ましくは300~600μmである。
強酸性カチオン交換樹脂としては、例えば、ダウケミカル社製のアンバーライトIR120B、IR124、200CT252、アンバージェット1020、1024、1060、1220、三菱ケミカル社製のダイヤイオンSK104、SK1B、SK110、SK112、PK208、PK212L、PK216、PK218、PK220、PK228、UBK08、UBK10、UBK12、オルガノ製のDS-1、DS-4、ピュロライト社製のC100、C100E、C120E、C100x10、C100x12MB、C150、C160、SGC650、レバチット社製のモノプラスS108H、SP112、S1668等が挙げられる。また、弱酸性カチオン交換樹脂としては、オルガノ製のFPC3500、IRC76、三菱ケミカル社製のダイヤイオンWK10、WK11、WK100、WK40L、ピュロライト社製のC104、C106、C107E、C115E、SSTC104、レバチット社製のCNP80WS等が挙げられる。
カチオン交換体としては、有機多孔質カチオン交換体が挙げられる。有機多孔質カチオン交換体は、カチオン交換基が導入されている有機多孔質体である。有機多孔質強酸性カチオン交換体中の交換容量は、好ましくは1~3mg当量/mL(乾燥状態)、特に好ましくは1.5~3mg当量/mL(乾燥状態)である。
カチオン交換体は、1種単独であっても、2種以上の組み合わせであってもよい。
アニオン交換体は、OH形であることが、イオン性不純物の含有量を少なくできる点で好ましい。アニオン交換体は、金属元素を含まないイオン形であれば良く、炭酸形、重炭酸形や有機酸形でも良い。アニオン交換体は、アニオン交換基として強塩基性アニオン交換基を有する強塩基性アニオン交換体であっても、アニオン交換基として弱塩基性アニオン交換基を有する弱塩基性アニオン交換体であってもよい。
強塩基性アニオン交換体に係る強塩基性アニオン交換基としては、OH形の四級アンモニウム基等が挙げられる。また、弱塩基性アニオン交換体に係る弱塩基性アニオン交換基としては、三級アミノ基、二級アミノ基、一級アミノ基、ポリアミン基等が挙げられる。他にも塩基度の高いOH形のアニオン交換体では、分解又は化学反応が起こるような溶媒には、塩基度が低い炭酸塩形又は重炭酸塩形のアニオン交換体を用いても良い。
アニオン交換体としては、粒状のアニオン交換樹脂が挙げられる。アニオン交換樹脂の基体は、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体である。アニオン交換樹脂は、ゲル形構造、マクロポーラス形構造、ポーラス形構造のいずれの構造でもよい。アニオン交換樹脂の湿潤状態のイオン交換容量は、好ましくは0.5~2(eq/L-R)、特に好ましくは0.9~2(eq/L-R)である。アニオン交換樹脂の調和平均径は、好ましくは200~900μm、特に好ましくは300~800μmである。
アニオン交換樹脂としては、例えば、ダウケミカル社製のアンバーライトIRA900、402、96SB、98、アンバージェット4400、4002、4010、三菱ケミカル社製のダイヤイオンUBA120、PA306S、PA308、PA312、PA316、PA318L、WA21J、WA30、オルガノ社製のDS-2、DS-5、DS-6、ピュロライト社製のA400、A600、SGA550、A500、A501P、A502PS、A503、A100、A103S、A110、A111S、A133S、レバチット社製のモノプラスM500、M800、MP62WS、MP64等が挙げられる。
また、アニオン交換体としては、有機多孔質アニオン交換体が挙げられる。有機多孔質アニオン交換体は、アニオン交換基、例えば、上記に挙げられている強塩基性アニオン交換基や弱塩基性アニオン交換基が導入されている有機多孔質体である。有機多孔質アニオン交換体中の交換容量は、好ましくは1~6mg当量/mL(乾燥状態)、特に好ましくは2~5mg当量/mL(乾燥状態)である。
アニオン交換体は、1種単独であっても、2種以上の組み合わせであってもよい。
キレート交換体は、H形であることが、イオン性不純物の含有量を少なくできる点で好ましい。また、キレート交換体は、金属元素を含まなければ、TMA形(テトラメチルアンモニウムイオン形)やTBA形(テトラブチルアンモニウムイオン形)のようなアンモニウム形でも良い。
H形キレート交換体は、Na形、Ca形、Mg形等の金属イオン形のキレート交換体を、鉱酸と接触させることにより、酸処理されて、H形に変換されたものである。つまり、H形キレート交換体は、金属イオン形のキレート交換体の鉱酸接触処理物である。
H形キレート交換体が有する官能基は、金属イオンに配位してキレートを形成することができるものであれば、特に制限されず、例えば、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基、イミノプロピオン酸基等のアミノ基を有する官能基、チオール基等が挙げられる。これらのうち、キレート交換体の官能基としては、多数の多価金属イオンの除去性が高くなる点で、アミノ基を有する官能基が好ましく、イミノジ酢酸基、アミノメチルリン酸基、イミノプロピオン酸基が特に好ましい。
H形キレート交換体としては、粒状のH形キレート交換樹脂が挙げられる。H形キレート交換樹脂の基体としては、スチレン-ジビニルベンゼン共重合体が挙げられる。H形キレート交換樹脂は、ゲル形構造、マクロポーラス形構造、ポーラス形構造のいずれの構造でもよい。H形キレート交換樹脂の交換容量は、好ましくは0.5~2.5eq/L-R、特に好ましくは1.0~2.5eq/L-Rである。H形キレート交換樹脂の平均粒径(調和平均径)は、特に制限されないが、好ましくは300~1000μm、特に好ましくは500~800μmである。なお、H形キレート交換樹脂の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定される値である。
また、H形キレート交換体としては、H形の有機多孔質キレート交換体が挙げられる。H形の有機多孔質キレート交換体は、キレート能有する官能基、例えば、上記に挙げられているキレート能を有する官能基が導入されている有機多孔質体である。H形の有機多孔質キレート交換体中の交換容量は、好ましくは0.3~2mg当量/mL(水湿潤状態)、特に好ましくは1~2mg当量/mL(水湿潤状態)である。
H形キレート交換体は、Na形、Ca形、Mg形等の金属イオン形のキレート交換体を鉱酸と接触させて酸処理することにより、得られる。金属イオン形のキレート交換体に接触させる鉱酸としては、塩酸、硫酸、硝酸が挙げられる。これらのうち、鉱酸としては、安全性の点で、塩酸、硫酸が好ましい。また、Ca形からの変換の場合は、硫酸カルシウムの析出の恐れがあるので塩酸が好ましい。鉱酸の濃度は、好ましくは0.1~6N、特に好ましくは1~4Nである。
金属イオン形のキレート交換体に鉱酸を接触させる方法としては、特に制限されず、接触様式、接触温度、接触時間等は適宜選択される。
金属イオン形のキレート交換体に鉱酸を接触させた後、H形に変換されたH形キレート交換体を水洗し、余分な鉱酸の除去を行うが、キレート交換体中の官能基が、鉱酸との水素結合等により結合しているため、水洗では余分な鉱酸を完全に除去することができない。そのため、H形キレート交換体中には、酸処理に用いた鉱酸が残留している。
例えば、金属イオン形のキレート交換樹脂としては、三菱化学社製のCR-10、CR-11、住化ケムテックス社製のデュオライトC-467、住友化学社製のMC-700、ランクセス社製のレバチットTP207、レバチットTP208、レバチットTP260、ピュロライト社製のS930、S950、オルガノ製のDS-21、DS-22が挙げられる。
キレート交換体は、1種単独であっても、2種以上の組み合わせであってもよい。
有機多孔質カチオン交換体、有機多孔質アニオン交換体、有機多孔質キレート交換体等の有機多孔質イオン交換体としては、例えば、連続骨格相と連続空孔相からなり、連続骨格の厚みは1~100μm、連続空孔の平均直径は1~1000μm、全細孔容積は0.5~50mL/gであり、イオン交換基(キレート交換基、カチオン交換基又はアニオン交換基)が導入されており、乾燥状態での重量当たりのイオン交換容量が1~6mg当量/gであり、イオン交換基が有機多孔質イオン交換体中に均一に分布している有機多孔質イオン交換体(以下、第一の形態の有機多孔質イオン交換体とも記載する。)が挙げられる。
第一の形態の有機多孔質イオン交換体としては、気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が平均直径1~1000μmの開口となる連続気泡構造を有し、全細孔容積が1~50mL/gであり、イオン交換基が導入されており、乾燥状態での重量当りのイオン交換容量が1~6mg当量/gであり、イオン交換基が有機多孔質イオン交換体中に均一に分布している有機多孔質イオン交換体が挙げられる。
また、第一の形態の有機多孔質イオン交換体としては、気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が平均直径30~300μmの開口となる連続マクロポア構造体であり、全細孔容積が0.5~10ml/g、カチオン交換基又はアニオン交換基が導入されており、乾燥状態での重量当りのイオン交換容量が1~6mg当量/gであり、イオン交換基が有機多孔質イオン交換体中に均一に分布しており、且つ、連続マクロポア構造体(乾燥体)の切断面のSEM画像において、断面に表れる骨格部面積が、画像領域中25~50%である有機多孔質イオン交換体が挙げられる。
また、第一の形態の有機多孔質イオン交換体としては、前記有機多孔質イオン交換体が、イオン交換基(キレート交換基、カチオン交換基又はアニオン交換基)が導入された全構成単位中、架橋構造単位を0.1~5.0モル%含有する芳香族ビニルポリマーからなる平均太さが1~60μmの三次元的に連続した骨格と、その骨格間に平均直径が10~200μmの三次元的に連続した空孔とからなる共連続構造体であり、全細孔容積が0.5~10mL/gであり、カチオン交換基が導入されており、乾燥状態での重量当りのイオン交換容量が1~6mg当量/gであり、イオン交換基が有機多孔質イオン交換体中に均一に分布している有機多孔質イオン交換体が挙げられる。
精製工程において、水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させる方法は、特に制限されず、例えば、イオン交換体を充填容器又は充填カラムに充填し、イオン交換体の充填容器又は充填カラムに、水が添加された極性有機溶媒を供給する方法が挙げられる。
精製工程において、水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させるときの条件は、特に制限されないが、例えば、通液速度(SV)は、好ましくは1~30h-1、特に好ましくは2~10h-1である。
そして、精製工程では、水が添加される極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させることにより、極性有機溶媒中のイオン性不純物を、イオン交換体に吸着させて、除去する。このようにして、精製工程を行うことにより、イオン性不純物が低減された精製極性有機溶媒を得ることができる。
精製工程において、極性有機溶媒中の不純物を除去するために、イオン交換体に、微粒子除去フィルターを組み合わせても良い。本発明の極性有機溶媒の精製方法では、水添加工程前に、微粒子除去フィルターを用いて、被処理対象の極性有機溶媒を処理しても良いし、水添加工程後に、微粒子除去フィルターを用いて、被処理対象の極性有機溶媒を処理しても良い。微粒子除去フィルターは、イオン交換体の前段又は後段のいずれか、あるいは、イオン交換体の前段と後段の両方に配置しても良い。水中では微粒子は荷電を持つ場合があることが知られているため、微粒子除去フィルターを用いる極性有機溶媒の処理を、水添加前に行うか、あるいは、水添加後にイオン交換体の前段に配置することで、イオン交換体への不純物負荷量を減らす効果が期待できる。
本発明の極性有機溶媒の精製方法を行い得られる精製極性有機溶媒は、処理前から含有していた水及び水添加工程で添加された水を含有しているものの、イオン性不純物が非常に低減されているので、1質量ppt以下の不純物レベルまでの精製が可能となる。そのため、本発明の極性有機溶媒の精製方法を行い得られる精製極性有機溶媒は、微量金属分析のためのICP-MSを用いる金属濃度分析における希釈用溶媒(検量線用ブランク液)用の溶媒、サンプルの希釈用溶媒、器具や分析装置の洗浄用溶媒として、好適である。つまり、本発明の極性有機溶媒の精製方法は、ICP-MSを用いる金属濃度分析に用いられる溶媒の製造方法として、好適である。
本発明の極性有機溶媒の精製方法を行い得られる精製極性有機溶媒を、水と混合し難い低極性又は非極性の有機溶媒の希釈液として、ICP-MS分析に用いることができる。特にICP-MSの混合標準液は水溶液が一般的であるため、低極性又は非極性の有機溶媒に、ICP-MSの混合標準液(水溶液)を添加しても、十分に混合されず、分析精度が落ちることがある。そこで、本発明の極性有機溶媒の精製方法を行い得られる精製極性有機溶媒に、ICP-MSの混合標準液(水溶液)を添加し、混合標準液を含有する精製極性有機溶媒を、分析対象となる低極性又は非極性の有機溶媒に添加して、検量線を作成することができる。また、本発明の極性有機溶媒の精製方法を行い得られる精製極性有機溶媒を用いて、低極性又は非極性の有機溶媒を希釈することで、測定精度を上げることができる。よって、本発明の極性有機溶媒の精製方法を行い得られる精製極性有機溶媒により、極性、低極性及び非極性のいずれの有機溶媒も分析することが可能となる。
また、本発明の極性有機溶媒の精製方法は、少量であれば水の含有が許容される極性有機溶媒を用いた電子部品や機械洗浄等の用途の溶媒の製造方法、回収方法としても用いられる。また、本発明の極性有機溶媒の精製方法は、溶媒中のイオン性不純物の量が非常に低減されていることが必要な用途において、後段の水除去方法と組み合わせることにより、イオン性不純物が非常に低く且つ含水量が少ないことが求められる半導体製造工程向けの電子部品や材料の洗浄や希釈液等の用途の溶媒の製造方法にも用いられる。
本発明の精製極性有機溶媒の製造方法は、極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする精製極性有機溶媒の製造方法である。
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする精製極性有機溶媒の製造方法である。
本発明の精製極性有機溶媒の製造方法に係る水添加工程及び精製工程は、本発明の極性有機溶媒の精製方法に係る水添加工程及び精製工程と同様である。
本発明の精製極性有機溶媒の製造方法を行い得られる精製極性有機溶媒の用途としては、ICP-MSを用いる金属濃度分析用の希釈液が挙げられる。つまり、本発明の精製極性有機溶媒の製造方法を行い得られる精製極性有機溶媒を、水と混合し難い低極性又は非極性の有機溶媒の希釈液として、ICP-MS分析に用いることができる。特にICP-MSの混合標準液は水溶液が一般的であるため、低極性又は非極性の有機溶媒に、ICP-MSの混合標準液(水溶液)を添加しても、十分に混合されず、分析精度が落ちることがある。そこで、本発明の精製極性有機溶媒の製造方法を行い得られる精製極性有機溶媒に、ICP-MSの混合標準液(水溶液)を添加し、混合標準液を含有する精製極性有機溶媒を、分析対象となる低極性又は非極性の有機溶媒に添加して、検量線を作成することができる。また、本発明の精製極性有機溶媒の製造方法を行い得られる精製極性有機溶媒を用いて、低極性又は非極性の有機溶媒を希釈することで、測定精度を上げることができる。よって、本発明の精製極性有機溶媒の製造方法を行い得られる精製極性有機溶媒により、極性、低極性及び非極性のいずれの有機溶媒も分析することが可能となる。
言い換えると、本発明の精製極性有機溶媒の製造方法の形態例としては、ICP-MSを用いる金属濃度分析用の希釈液として用いられる精製極性有機溶媒の製造方法が挙げられる。つまり、本発明の希釈液の製造方法は、極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、ICP-MSを用いる金属濃度分析用の希釈液として用いられる精製極性有機溶媒を得る精製工程と、を有するICP-MSを用いる金属濃度分析用の希釈液の製造方法である。本発明の希釈液の製造方法に係る水添加工程及び精製工程は、本発明の極性有機溶媒の精製方法に係る水添加工程及び精製工程と同様である。
本発明の極性有機溶媒の精製装置は、イオン交換体が充填されているイオン交換体の充填部と、
極性有機溶媒に水を添加するための水添加部と、
該水添加部により水が添加された該極性有機溶媒を、該イオン交換体の充填部に供給するための極性有機溶媒供給部と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製装置である。
極性有機溶媒に水を添加するための水添加部と、
該水添加部により水が添加された該極性有機溶媒を、該イオン交換体の充填部に供給するための極性有機溶媒供給部と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製装置である。
本発明の極性有機溶媒の精製装置について、図1を参照して説明する。図1は、本発明に係る極性有機溶媒の精製装置の形態例を示す図である。図1中、極性有機溶媒の精製装置1は、イオン交換体が充填されているイオン交換体充填カラム7と、処理対象である極性有機溶媒2を、イオン交換体充填カラム7に供給するための極性有機溶媒供給管4と、イオン交換体充填カラム7内のイオン交換体で処理された処理液、すなわち、精製極性有機溶媒9を排出するための精製極性有機溶媒排出管8と、を有する。極性有機溶媒供給管4には、極性有機溶媒供給管4に、超純水3を供給するための水添加管10が繋がっている。極性有機溶媒供給管4には、極性有機溶媒2の供給量を調節するためのポンプ5が設置されており、また、水添加管10には、超純水3の供給量を調節するためのポンプ6が設置されている。
そして、極性有機溶媒の精製装置1では、ポンプ5で供給量を調節しながら、極性有機溶媒供給管4より、極性有機溶媒2をイオン交換体充填カラム7に向けて供給しつつ、ポンプ6で供給量を調節しながら、水添加管10より、超純水3を極性有機溶媒供給管4内に供給する。このとき、水添加管10が繋がっている位置11で、極性有機溶媒2に超純水3が添加され、位置11より後段の極性有機溶媒供給管4内で、極性有機溶媒2に超純水3が混合されて、極性有機溶媒に水が溶解する。次いで、水が添加された極性有機溶媒12が、イオン交換体充填カラム7内に供給されて、イオン交換体に、水が添加された極性有機溶媒12が接触する。そして、イオン交換体に接触することにより処理された処理液、すなわち、精製極性有機溶媒9が、精製極性有機溶媒排出管8より排出される。
本発明の極性有機溶媒の精製装置は、上記本発明の極性有機溶媒の精製方法を実施するために好適である。
本発明の極性有機溶媒の精製装置に係るイオン交換体の充填部は、イオン交換体が充填されている部位であり、水が添加された極性有機溶媒をイオン交換体に接触させるための部位である。イオン交換体の充填部に充填されているイオン交換体は、本発明の極性有機溶媒の精製方法に係るイオン交換体と同様である。イオン交換体の充填部の形態としては、特に制限されず、例えば、イオン交換体が充填されている充填容器、イオン交換体が充填されている充填カラム、カートリッジ状充填容器、樹脂塔等が挙げられる。
本発明の極性有機溶媒の精製装置に係る水添加部は、極性有機溶媒に水を添加するための部位である。水添加部の形態としては、特に制限されず、例えば、図1に示す形態例のような、極性有機溶媒をイオン交換体に供給するための極性有機溶媒の供給管に繋がっている水添加管と、極性有機溶媒の供給管への水の供給量を調節するためのポンプ、ポンプと連動したマスフローコントローラー、電動流量調整弁等の供給装置と、からなる水添加部が挙げられる。水添加部としては、他に、低流量添加するためのシリンジポンプ等が挙げられる。
本発明の極性有機溶媒の精製装置に係る極性有機溶媒供給部は、水添加部により水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体の充填部に供給するための部位である。極性有機溶媒供給部としては、図1に示す形態例のように、極性有機溶媒をイオン交換体の充填部に供給するための極性有機溶媒の供給管と、イオン交換体の充填部への極性有機溶媒の供給量を調節するためのポンプ、圧力制御のための逃し弁等の供給装置と、からなる極性有機溶媒供給部が挙げられる。極性有機溶媒供給部としては、他に、圧量送液用容器に入れた極性有機溶媒を不活性ガスによって圧力送液する供給装置と、圧力制御のための逃し弁を用いた供給部等が挙げられる。
また、本発明の極性有機溶媒の精製装置では、イオン交換体の充填部に供給され精製された極性有機溶媒を、使用時直前、使用直後又は未使用時は、精製装置内部で循環通液してもよい。そこで、本発明の極性有機溶媒の精製装置は、イオン交換体の充填部に供給され精製された極性有機溶媒を、精製装置内部で循環させる循環管、例えば、一端がイオン交換体の充填部の排出側にある精製極性有機溶媒排出管のいずれかの位置に繋がり、且つ、他端がイオン交換体の充填部の供給側にある極性有機溶媒供給管のいずれかの位置に繋がる循環管を、有することができる。
本発明の極性有機溶媒の精製装置では、各部材の接液部は、金属溶出がない点で、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂で形成又はコーティングされていることが好ましい。除去又は測定対象への金属溶出が無ければ、接液部の材質は石英等の鉱物で形成又はコーティングされても良い。
本発明の極性有機溶媒の精製方法及び本発明の精製極性有機溶媒の製造方法は、水添加工程で、処理対象である極性有機溶媒に水を添加するので、水を添加しない場合に比べ、極性有機溶媒中で金属不純物がイオン化し易くなり、官能基が解離しやすくなるため、イオン交換反応によって除去するイオン量が増す。言い換えれば、本発明の極性有機溶媒の精製方法及び本発明の精製極性有機溶媒の製造方法では、水添加工程で、処理対象である極性有機溶媒に水を添加することにより、有効に使用出来る官能基量が増えるため、水添加前よりもイオン交換体のライフが長くなり、交換時期を遅らせることができる。なお、極性有機溶媒の含水割合が高ければ高いほどイオン交換し易くなるが、極性有機溶媒の濃度が低下すると極性有機溶媒を使う上での効果が低下するため、水添加工程で水を添加した後の極性有機溶媒の水含有量は、0.01~20.0質量%が好ましく、0.01~10.0質量%であることがより好ましく、0.10~5.0質量%であることが特に好ましい。
本発明の分析方法は、極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
希釈溶媒として、該精製極性有機溶媒を用いて、検量線を作成する検量線作成工程と、を有することを特徴とする分析方法である。つまり、本発明の分析方法は、極性有機溶媒中の金属含有量の定量分析を行うための分析方法であり、少なくとも、水添加工程と、精製工程と、検量線作成工程と、を有する。
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
希釈溶媒として、該精製極性有機溶媒を用いて、検量線を作成する検量線作成工程と、を有することを特徴とする分析方法である。つまり、本発明の分析方法は、極性有機溶媒中の金属含有量の定量分析を行うための分析方法であり、少なくとも、水添加工程と、精製工程と、検量線作成工程と、を有する。
本発明の分析方法に係る水添加工程及び精製工程は、本発明の極性有機溶媒の精製方法に係る水添加工程及び精製工程と同様である。
本発明の分析方法に係る検量線作成工程は、希釈溶媒として、精製工程を行い得られる精製極性有機溶媒を用いて、検量線を作成する工程である
検量線作成工程では、精製工程を行い得られる精製極性有機溶媒を、検量線作成用の希釈溶媒として用いる。そして、検量線作成工程において、希釈溶媒として、精製極性有機溶媒を用いて、検量線を作成するとは、標準液を精製極性有機溶媒で希釈して、金属の含有量が異なる複数の希釈試料を作成し、次いで、各金属の含有量の把握が必要な有機溶媒の定量分析を行う方法と同じ分析方法で、作成した各希釈試料を分析し、得られる分析結果に基づいて、検量線を作成する。例えば、X分析方法で、各金属の含有量の把握が必要な有機溶媒の定量分析を行う場合、先ず、精製極性有機溶媒に既知濃度の標準液を混合して、標準液を精製極性有機溶媒で、それぞれ、a1倍に希釈した試料1、a2倍に希釈した試料2、a3倍に希釈した試料3、a4倍に希釈した試料4、a5倍に希釈した試料5を作成する。次いで、試料1~試料5をそれぞれ、X分析方法で分析し、試料1~試料5の既知濃度と信号強度の関係式を求めることで検量線を作成する。信号強度は分析方法毎に異なるが、例えば、ICP-MSの場合は、各イオンの質量電荷比ごとの信号強度が一度の測定で得られる。各質量の金属イオンと既知濃度の試料と信号強度の関係式が検量線である。得られた検量線に、未知濃度サンプルの信号強度を当てはめることで、濃度を求めることができる。
検量線作成工程に係る標準液は、分析対象の各金属を含有し、各金属の含有量が正確に知られている液であり、高純度の有機溶媒中の不純物の定量分析の検量線の作成において、標準液として用いられるものであれば、特に制限されない。
本発明の分析方法では、検量線作成工程を行った後は、各金属の含有量の把握が必要な有機溶媒、例えば、精製後のレジスト、ポリマー、顔料などを含む低極性又は非極性の有機溶媒を希釈するための高純度の極性有機溶媒、精製後のウェハーなどの乾燥用の極性有機溶媒等の有機溶媒を分析し、作成した検量線を用いて、有機溶媒中の各金属の含有量を求める。
有機溶媒の定量分析及び検量線の作成に用いる分析には、ガスクロマトグラフィー法、液体クロマトグラフィー法、ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析装法)、ICP発光分光分析法、原子吸収分光光度法が用いられる。
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に制限されるものではない。
<処理対象の極性有機溶媒1>
半導体グレードのイソプロピルアルコール(トクソーIPA SEグレード、トクヤマ社製)に、オイルベース標準液Conoatanを加え、各金属濃度1ppbの処理対象の極性有機溶媒1を調製した。極性有機溶媒1の含水量は53質量ppmであった。
半導体グレードのイソプロピルアルコール(トクソーIPA SEグレード、トクヤマ社製)に、オイルベース標準液Conoatanを加え、各金属濃度1ppbの処理対象の極性有機溶媒1を調製した。極性有機溶媒1の含水量は53質量ppmであった。
(実施例1)
極性有機溶媒1に超純水を添加して、95質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製した。
次いで、水を添加した極性有機溶媒を、H形強酸性カチオン交換樹脂(オルライトDS-1)に、SV=5h-1で4時間通液し、通液4時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、精製極性有機溶媒の各金属濃度を、ICP-MS Agilent 8900で測定し、処理前後の分析値より各金属元素の除去率(除去率(%)=((精製前の金属元素濃度-精製後の金属元素濃度)/精製前の金属元素濃度)×100)を求めた。その結果を表1に示す。
・H形強酸性カチオン交換樹脂(DS-1):オルガノ社製、カチオン交換容量2.0eq/L-樹脂
極性有機溶媒1に超純水を添加して、95質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製した。
次いで、水を添加した極性有機溶媒を、H形強酸性カチオン交換樹脂(オルライトDS-1)に、SV=5h-1で4時間通液し、通液4時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、精製極性有機溶媒の各金属濃度を、ICP-MS Agilent 8900で測定し、処理前後の分析値より各金属元素の除去率(除去率(%)=((精製前の金属元素濃度-精製後の金属元素濃度)/精製前の金属元素濃度)×100)を求めた。その結果を表1に示す。
・H形強酸性カチオン交換樹脂(DS-1):オルガノ社製、カチオン交換容量2.0eq/L-樹脂
(実施例2)
極性有機溶媒1に超純水を添加して、193質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製すること以外は、実施例1と同様に行い、精製極性有機溶媒を得た。その結果を表1に示す。
極性有機溶媒1に超純水を添加して、193質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製すること以外は、実施例1と同様に行い、精製極性有機溶媒を得た。その結果を表1に示す。
(比較例1)
処理対象の極性有機溶媒1に水を添加しないこと、すなわち、H形強酸性カチオン交換樹脂(オルライトDS-1)に通液する極性有機溶媒を、処理対象の極性有機溶媒1とすること以外は実施例1と同様に行い、精製極性有機溶媒を得た。その結果を表1に示す。
処理対象の極性有機溶媒1に水を添加しないこと、すなわち、H形強酸性カチオン交換樹脂(オルライトDS-1)に通液する極性有機溶媒を、処理対象の極性有機溶媒1とすること以外は実施例1と同様に行い、精製極性有機溶媒を得た。その結果を表1に示す。
<処理対象の極性有機溶媒2>
半導体グレードのイソプロピルアルコール(トクソーIPA SEグレード、トクヤマ社製)を、処理対象の極性有機溶媒2として用意した。極性有機溶媒2の含水量は31質量ppmであった。
半導体グレードのイソプロピルアルコール(トクソーIPA SEグレード、トクヤマ社製)を、処理対象の極性有機溶媒2として用意した。極性有機溶媒2の含水量は31質量ppmであった。
(実施例3)
極性有機溶媒2に超純水を添加して、70質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製した。
次いで、水を添加した極性有機溶媒を、H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形アニオン交換樹脂の混床(オルライトDS-7)に、SV=4h-1で2時間通液し、通液2時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、精製極性有機溶媒の各金属濃度を、ICP-MS Agilent 8900で測定し、各金属元素の濃度を求めた。その結果を表2に示す。
・H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形アニオン交換樹脂の混床(DS-7):オルガノ社製、カチオン交換樹脂の交換容量1.8eq/L-樹脂、アニオン交換樹脂の交換容量1.0eq/L-樹脂
極性有機溶媒2に超純水を添加して、70質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製した。
次いで、水を添加した極性有機溶媒を、H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形アニオン交換樹脂の混床(オルライトDS-7)に、SV=4h-1で2時間通液し、通液2時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、精製極性有機溶媒の各金属濃度を、ICP-MS Agilent 8900で測定し、各金属元素の濃度を求めた。その結果を表2に示す。
・H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形アニオン交換樹脂の混床(DS-7):オルガノ社製、カチオン交換樹脂の交換容量1.8eq/L-樹脂、アニオン交換樹脂の交換容量1.0eq/L-樹脂
(実施例4)
極性有機溶媒2に超純水を添加して、170質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製し、SV=8h-1で1時間通液すること以外は、実施例3と同様に行い、精製極性有機溶媒を得た。その結果を表2に示す。
極性有機溶媒2に超純水を添加して、170質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製し、SV=8h-1で1時間通液すること以外は、実施例3と同様に行い、精製極性有機溶媒を得た。その結果を表2に示す。
<処理対象の極性有機溶媒3>
各金属元素濃度が表3に示す通りである高濃度Naを含有するプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)を、処理対象の極性有機溶媒3として用意した。極性有機溶媒3の含水量は154質量ppmであった。
各金属元素濃度が表3に示す通りである高濃度Naを含有するプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)を、処理対象の極性有機溶媒3として用意した。極性有機溶媒3の含水量は154質量ppmであった。
(実施例5)
極性有機溶媒3に超純水を添加して、320質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製した。
次いで、水を添加した極性有機溶媒を、H形強酸性カチオン交換樹脂(オルライトDS-1)を上層に、H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形強アニオン交換樹脂の混床(DS-3)を下層に積層した複床のイオン交換体に、SV=5h-1で4時間通液し、通液4時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、精製極性有機溶媒の各金属濃度を、ICP-MS Agilent 8900で測定し、各金属元素の濃度を求めた。その結果を表3に示す。
・H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形アニオン交換樹脂の混床(DS-3):オルガノ社製、カチオン交換樹脂の交換容量2.0eq/L-樹脂、アニオン交換樹脂の交換容量1.0eq/L-樹脂
極性有機溶媒3に超純水を添加して、320質量ppmの含水量の極性有機溶媒を調製した。
次いで、水を添加した極性有機溶媒を、H形強酸性カチオン交換樹脂(オルライトDS-1)を上層に、H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形強アニオン交換樹脂の混床(DS-3)を下層に積層した複床のイオン交換体に、SV=5h-1で4時間通液し、通液4時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、精製極性有機溶媒の各金属濃度を、ICP-MS Agilent 8900で測定し、各金属元素の濃度を求めた。その結果を表3に示す。
・H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形アニオン交換樹脂の混床(DS-3):オルガノ社製、カチオン交換樹脂の交換容量2.0eq/L-樹脂、アニオン交換樹脂の交換容量1.0eq/L-樹脂
<処理対象の極性有機溶媒4>
各金属元素濃度が表3に示す通りである高濃度Naを含有するプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)を、処理対象の極性有機溶媒4として用意した。極性有機溶媒4の含水量は141質量ppmであった。
各金属元素濃度が表3に示す通りである高濃度Naを含有するプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)を、処理対象の極性有機溶媒4として用意した。極性有機溶媒4の含水量は141質量ppmであった。
(比較例2)
処理対象である極性有機溶媒4に水を添加せずに、極性有機溶媒4を、H形強酸性カチオン交換樹脂(オルライトDS-1)を上層に、H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形強アニオン交換樹脂の混床(DS-3)を下層に積層した複床のイオン交換体に、SV=5h-1で4時間通液し、通液4時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、実施例5と同様にして、精製極性有機溶媒の各金属濃度を求めた。その結果を表3に示す。
処理対象である極性有機溶媒4に水を添加せずに、極性有機溶媒4を、H形強酸性カチオン交換樹脂(オルライトDS-1)を上層に、H形強酸性カチオン交換樹脂とOH形強アニオン交換樹脂の混床(DS-3)を下層に積層した複床のイオン交換体に、SV=5h-1で4時間通液し、通液4時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、実施例5と同様にして、精製極性有機溶媒の各金属濃度を求めた。その結果を表3に示す。
<処理対象の極性有機溶媒5>
半導体グレードのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に、オイルベース標準液Conoatanを加え、各金属濃度が表4に示す通りである処理対象の極性有機溶媒5を調製した。極性有機溶媒5の含水量は51質量ppmであった。
半導体グレードのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)に、オイルベース標準液Conoatanを加え、各金属濃度が表4に示す通りである処理対象の極性有機溶媒5を調製した。極性有機溶媒5の含水量は51質量ppmであった。
(実施例6)
極性有機溶媒5に超純水を添加して、92質量ppmの水含有量の極性有機溶媒を調製した。
次いで、水を添加した極性有機溶媒を、H形キレート交換樹脂(オルライトDS-21)に、SV=5h-1で4時間通液し、通液4時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、精製極性有機溶媒の各金属濃度を、ICP-MS Agilent 8900で測定し、各金属元素の濃度を求めた。その結果を表4に示す。
・H形キレート交換樹脂:H形のアミノリン酸形キレート樹脂(オルガノ社製、オルライトDS-21(カチオン交換容量1.8eq/L-樹脂、調和平均径500μm))
極性有機溶媒5に超純水を添加して、92質量ppmの水含有量の極性有機溶媒を調製した。
次いで、水を添加した極性有機溶媒を、H形キレート交換樹脂(オルライトDS-21)に、SV=5h-1で4時間通液し、通液4時間後の精製極性有機溶媒を得た。
次いで、精製極性有機溶媒の各金属濃度を、ICP-MS Agilent 8900で測定し、各金属元素の濃度を求めた。その結果を表4に示す。
・H形キレート交換樹脂:H形のアミノリン酸形キレート樹脂(オルガノ社製、オルライトDS-21(カチオン交換容量1.8eq/L-樹脂、調和平均径500μm))
(比較例3)
処理対象である極性有機溶媒5に水を添加しないこと、すなわち、H形キレート交換樹脂(オルライトDS-21)に通液する極性有機溶媒を、極性有機溶媒5とすること以外は実施例6と同様に行い、精製極性有機溶媒を得た。その結果を表4に示す。
処理対象である極性有機溶媒5に水を添加しないこと、すなわち、H形キレート交換樹脂(オルライトDS-21)に通液する極性有機溶媒を、極性有機溶媒5とすること以外は実施例6と同様に行い、精製極性有機溶媒を得た。その結果を表4に示す。
(実施例7)
半導体グレードのイソプロピルアルコール(トクソーIPA SEグレード、トクヤマ社製)に、水を添加して、水含有量が、0.1質量%、1.0質量%、5.0質量%、10.0質量%のイソプロピルアルコールを調製し、次いで、各水含有量のイソプロピルアルコールに、金属不純物としてNaが1ppbとなるように金属標準液を添加した。金属標準液にはSPEX社製のXSTC-13(汎用混合標準液)を用いた。
次いで、H形強酸性カチオン交換樹脂(DS-1)と、各含水量のイソプロピルアルコールを、質量比で1:10となるように、PFA(テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体)製のビーカーに、入れ、各水含有量のイソプロピルアルコールに、H形強酸性カチオン交換樹脂を、1時間以上浸漬させて、金属吸着バッチ試験を行った。次いで、バッチ試験後の上澄み液中の金属濃度を測定した。
バッチ試験前のイソプロピルアルコール中のNa濃度と、バッチ試験後の上澄み液中のNa濃度から、H形強酸性カチオン交換樹脂へのNaの吸着量を算出した。なお、イソプロピルアルコールの水含有量の違いによる吸着量変化を示すため、水含有量が10.0質量%のときのNa吸着量を100とした場合の、それぞれの水含水量におけるNa吸着量を表5及び図2に示す。
半導体グレードのイソプロピルアルコール(トクソーIPA SEグレード、トクヤマ社製)に、水を添加して、水含有量が、0.1質量%、1.0質量%、5.0質量%、10.0質量%のイソプロピルアルコールを調製し、次いで、各水含有量のイソプロピルアルコールに、金属不純物としてNaが1ppbとなるように金属標準液を添加した。金属標準液にはSPEX社製のXSTC-13(汎用混合標準液)を用いた。
次いで、H形強酸性カチオン交換樹脂(DS-1)と、各含水量のイソプロピルアルコールを、質量比で1:10となるように、PFA(テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体)製のビーカーに、入れ、各水含有量のイソプロピルアルコールに、H形強酸性カチオン交換樹脂を、1時間以上浸漬させて、金属吸着バッチ試験を行った。次いで、バッチ試験後の上澄み液中の金属濃度を測定した。
バッチ試験前のイソプロピルアルコール中のNa濃度と、バッチ試験後の上澄み液中のNa濃度から、H形強酸性カチオン交換樹脂へのNaの吸着量を算出した。なお、イソプロピルアルコールの水含有量の違いによる吸着量変化を示すため、水含有量が10.0質量%のときのNa吸着量を100とした場合の、それぞれの水含水量におけるNa吸着量を表5及び図2に示す。
バッチ試験の結果により、水含有量が1.0質量%から5.0質量%に増加すると、急激にNa吸着量が増加することが確認できた。また、水含有量が5.0質量%の場合と10.0質量%の場合とを比べると、Na吸着量はやや増加したものの増加幅は少なかった。なお、極性有機溶媒中の水含有量が多いと、分析時の精度への影響が大きくなる可能性があるため、極性有機溶媒の濃度は、80.0質量%以上を保つことが好ましい。よって、水を添加した後の極性有機溶媒の水含有量は、20.0質量%までが好ましく、10.0質量%までがより好ましい。
Claims (12)
- 極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製方法。 - 水を添加する前の前記極性有機溶媒中の含水量が200質量ppm以下であることを特徴とする請求項1記載の極性有機溶媒の精製方法。
- 前記水添加工程において、前記水が添加された極性有機溶媒中の含水量が0.01~20.0質量%となる範囲で、前記極性有機溶媒に水を添加することを特徴とする請求項1又は2記載の極性有機溶媒の精製方法。
- 前記イオン交換体が、カチオン交換体、アニオン交換体及びH形キレート交換体のうちの1種以上であることを特徴とする請求項1~3いずれか1項記載の極性有機溶媒の精製方法。
- 前記極性有機溶媒が、アルコール類、エステル化合物、エーテル化合物及びポリエーテル化合物のうちのいずれか1種又はこれらのうちの1種以上の混合溶媒であることを特徴とする請求項1~4いずれか1項記載の極性有機溶媒の精製方法。
- 前記極性有機溶媒が25℃で100.0g当たり1.0g以上の水を溶解できる溶媒であることを特徴とする請求項1~5いずれか1項記載の極性有機溶媒の精製方法。
- 前記精製極性有機溶媒が、ICP-MSを用いる金属濃度分析における希釈液として用いられる溶媒であることを特徴とする請求項1~6いずれか1項記載の極性有機溶媒の精製方法。
- イオン交換体が充填されているイオン交換体の充填部と、
極性有機溶媒に水を添加するための水添加部と、
該水添加部により水が添加された該極性有機溶媒を、該イオン交換体の充填部に供給するための極性有機溶媒供給部と、
を有することを特徴とする極性有機溶媒の精製装置。 - 接液部がフッ素系樹脂で形成又はコーティングされていることを特徴とする請求項8記載の極性有機溶媒の精製装置。
- 極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
希釈溶媒として、該精製極性有機溶媒を用いて、検量線を作成する検量線作成工程と、を有することを特徴とする分析方法。 - 極性有機溶媒に水を添加する水添加工程と、
水が添加された極性有機溶媒を、イオン交換体に接触させ、精製極性有機溶媒を得る精製工程と、
を有することを特徴とする精製極性有機溶媒の製造方法。 - 前記精製極性有機溶媒が、ICP-MSを用いる金属濃度分析用の希釈液であることを特徴とする請求項11記載の精製極性有機溶媒の製造方法。
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