磷化氢气体标准物质的研制

刘沂玲 阮俊 张绍旺 李士良 杜雯 刘月

摘要：该文主要介绍瓶装2.00×10–6～10.0×10–6 mol/mol、10.0×10–6～50.0×10–6 mol/mol、50.0×10–6～100.0×10–6 mol/mol，3种氮气中磷化氢气体标准物质的研制过程。以磷化氢高纯气体为原料，采用称量法制备定值，使用激光光谱分析仪对其均匀性和稳定性进行检验。结果表明，该标准物质的均匀性和稳定性符合 F 检验和 t 检验的要求，其定值的相对扩展不确定度分别为3.0%、2.0%、1.5%，有效期为12个月。该标准物质获得国家二级气体标准物质证书，编号为 GBW（E）084016、GBW（E）084017、GBW（E）084018。

关键词：磷化氢气体;气体标准物质;称量法;不确定度

中图分类号： TB9文献标志码： A文章编号：1674–5124（2021）12–0064–09

Development of phosphine gas reference material

LIU Yiling1，RUAN Jun2，ZHANG Shaowang2，LI Shiliang1，DU Wen2，LIU Yue2

（1. National Institute of Metrology ， Beijing 100018， China;2. Yunnan Institute of Measuring and Testing Technology， Kunming 650228， China）

Abstract： This paper introduces the development process of three kinds of standard substances of phosphinegas in nitrogen gas in bottles 2.00×10–6–10.0×10–6 mol/mol， 10.0×10–6–50.0×10–6 mol/mol， 50.0×10–6–100.0×10–6 mol/mol. The high purity phosphine gas was used as raw material， and its uniformity and stability were tested bylaserspectrometricanalyzer. The resultsshow that the uniformityandstabilityof thestandard substance meet the requirements of F test and T test， and the relative extended uncertainty of its fixed value is 3.0%， 2.0% and 1.5%， respectively， and the validity period is 12 months. The standard substance has been awarded the National Grade Ⅱ Gas Standard substance Certificate， and the Numbers are GBW（E）084016， GBW（E）084017， GBW（E）084018.

Keywords： phosphine; gas reference material; gravimetric method; uncertainty

0引言

磷化氢（PH3）是一种无色、剧毒、易燃的气体。有芥末和大蒜味，熔点–132.5℃，沸点–87.5℃，在–87.5℃时饱和蒸气压为53.32 kPa，分子量33.998。磷化氢不溶于热水，微溶于冷水，易溶于乙醇、乙醚。空气中含量达到0.01 mg/m3时，就会使人中毒;成年人在0.05 mg/m3的浓度下暴露0.5～l h 即会致死;美国职业安全和健康组织（NIOSH）认为，空气中磷化氢浓度超过106 mg/m3时，会立即危及生命。

作为熏蒸剂使用，磷化氢已有80多年的历史了，一般采用磷化铝制剂（易于携带和运输），投入使用过程中吸收空气中的水分产生磷化氢气体进行熏蒸杀虫。目前，磷化氢仍然是国内相对安全、长期使用的杀虫剂，未来一定时间内很难被替代[1-3]。因其毒性较大，监测磷化氢残留气体浓度是指导降解过程的重要依据。

磷化氢也是一种重要的电子特气，主要用于 n 型半导体的掺杂、离子注入和化学气相沉积（CVD）等。在磷化工及污水处理上有高浓度磷化氢的释放。

在应用中，使用磷化氢分析仪监测磷化氢浓度，使用磷化氢检测报警器提供安全警示或启动通风等安全措施。……