高纯电子气体中氧和碳应该是最有害的杂质了。含氧的气态杂质主要有O₂,CO₂ ,CO, H₂O(统称“四氧”)，其他还有N₂O, NO, NO₂(统称“三氮”)。尽管“三氮”中都含有氧，不过一般在高纯电子气中“三氮”几乎不太可能存在(同样也包括硫的氧化物、卤素氧化物和氧的同素异质的臭氧)，这是因为在制造电子气时，从原始产生历经多次纯化后包括装瓶过程中已经考虑到它们的排除问题，除了“四氧”外，其他氧的化合物根本不可能存在。作为电子用气的标准，前四种(有氧)杂质是必不可少的重要指标，几乎电子用气都涉及要求分析这“四氧”杂质。

“四氧”的分析，除了水要用特殊方法分析外，氧气和二氧化碳、一氧化碳在一般情况下，基本采用气相色谱分析。气相色谱分析二氧化碳、一氧化碳的灵敏度很高，可以到0.02～0.1ppm。借助浓缩(富集)方法，灵敏度将可以达到0.01～0.1ppb氧的分析灵敏度。色谱分析痕量氧用氧化锆检测器、HID, AID, DID, ECD, MS等方法可以达到0.02～0.1ppm灵敏度，同样采用浓缩法也可以分析到ppb级。氧的分析问题出在气相色谱分析时氧峰与氩峰重叠，因此分析氧的结果总是氧+氩合量数据，对于生产气体厂家来说也没有关系，氧+氩合量数据总是大于氧的数据，只要氧＋氩合量数据低于标准规定指标，那么氧本身指标将更低于规定指标。

氧和氩的色谱分析对于从事气相色谱分析人员来说应该是很容易的事，只要把色谱柱处于-20～20℃之间，分子筛作分离柱，氧峰和氩峰即能分离。至于检测器灵敏度最好就是氧化锆,HID,DID,MS等。

1．比色法

气体中的氧与无色的一价铜氨络离子定量反应，生成蓝色的二价铜氨络离子，其反应式为：

[Cu₂(NH₃)₄]C1₂＋2NH₄OH＋2NH₄Cl＋O₂→2[Cu(NH₃)₄]C1₂＋3H₂O

这是适用于惰性气体中痕量氧的分析方法。利用事先配制好的一价铜氨离子溶液，与气体中氧的化学反应，生成蓝色的铜氨络合离子。方法的最低检测限可以到0.1ppm，采用大的容器，检测限可以到0.05ppm(采气量5L)。方法不适用于与酸性或水有反应的气体中氧分析。

2．电化学法

(1)原电池法

氧在电极上发生电解反应产生电流，Ag-Pb电池对氧很灵敏，当含有氧的气体通入碱性溶液的Ag--Pb电池时，在电池中发生电化学反应，氧在Ag电极上还原，生成OH^-离子，并从外电路中得到电子，Pb电极被KOH腐蚀，生成KHPbO₂，同时向外电路输出电子，外电路有电流通过。电流大小与氧浓度有关，根据原电池电流大小，就能知道分析气体中氧的含量。其电化学反应如下：

阳极：Ag(O₂)       O₂+2H₂O+4e^-→=40H^-

阴极：Pb         2Pb+2KOH-4e^-→2KHPbO₂⁺⁺+2H₂O

这种方法只能用于不与氢氧化钾、水有反应的气体，如H₂, N₂,Ar,He等气体，因而电子用的烷类气中微量氧都不能用该法进行分析。

赫兹电池式微氧仪就是原电池法，电极在使用过程中不消耗，仪器内部提供1.300V直流电压，提供电子转移的能量，氧气分子从样气入口进入，样气出口排放出，电极、电解质和样品没有任何损耗，阴极为碳合金，阳极为铂金丝。该仪器由美国DELTA.F公司生产，测量仪器在使用过程中只需定期添加纯净水或去离子水，维护量很小，并且加水后仪器可以很快稳定。它适用于N₂, He, Ar, H₂和碳氢化物等气体中氧的分析，据说最低检测限可达到“75ppt，可靠性很高”。不过作者对于“高灵敏度，又'维护量小'”，的说法有异议，对国内微氧仪的灵敏度，作者本人一般都写成小于0.05ppm。

(2)浓差电池法

氧化锆是一种固体电解质，常温下为单斜系晶体，当加入一定数量的氧化钙或氧化钇，并经过高温焙烧形成置换固体后，其晶体就稳定为萤石型的立方晶体，当温度达到数百摄氏度时，就变成良好的氧离子导电体。氧化锆氧分析仪就是根据这一特点利用高温浓差电池来测量混合气体中氧含量的。当氧化锆被加热到一定温度时，氧化锆晶体变成导氧体，氧离子的迁移形成电流，含氧量的变化与氧离子迁移作用产生电流变化，它们之间有一确定的计算关系式，因此通过测量电流的值就可计算出含氧量。氧化锆浓差电池法需要用标准气体来校对，适用于工厂在线测定。氧化锆式氧分析仪在测定含量小于0.05ppm氧含量时，会受到气体中含有微量还原性气体成分的干扰，数据偏差过大。

南京研制一种固体电解质浓差电池测氧仪，其工作原理是由两个半电池组成，即一个是参比半电池，它由参比电极和已知氧含量的参比气组成；另外一个是测量半电池，它由测量电极和被测气体组成，中间用固体电解质连接。铂作为两个电极，固体电解质是(ZrO₂)_0.9 (Y₂O₃)_0.1，空气作为参比气。仪器测量范围很宽，从0.05ppm到100％。

电池结构为：

(+) Pt‖ZrO·Y₂O₃‖被测气体|Pt(-)

3．黄磷发光法

黄磷发光法也叫磷光测氧法。磷光测氧法是一种能测半导体用的永久气体和烷类气体中痕量氧的分析，灵敏度很高，由于黄磷处理不便，影响其推广和使用。

原理：利用氧和黄磷蒸气发生如下反应：

P₄ +3O₂→2P₂O₃＋光能

从反应中发出的光能与氧含量成线形关系，采用光电倍增管接收发出的光，再使其变成电信号，就可测定气体中的氧。这种方法必须有已知氧含量的标气进行校正。黄磷发光法测定微量氧可以到0.05ppm以下。