1．高纯氢中痕量氧＋氩、氮的浓缩取样分析

具体分析流程见图3.44(远程)、图3.45(近程)气体浓缩取样器与气相色谱仪互连的分析流程图。

图3.44浓缩色谱远程取样

1-分析气;2-冷阱;3-取样器;4-质量流量计

图3.45浓缩色谱近程取样

1-载气;2-分析气;3-注射进样口;4-冷阱;5-取样器;6-六通阀;7-气相色谱仪

在分析之前，首先把取样器的四通阀(吸附剂为5A分子筛)置于B位置，用高纯气体清洗整个取样器，约几分钟后，把四通阀再置于C位置备用。

控制分析气源(气体纯化设备或钢瓶电子气)流量，经六通阀到浓缩取样器，再回到置干B位置的六通阀(或取样位置)，这时四通阀处于B取样位置。高纯氢、氦分析气不被取样器中的吸附剂所吸附，从六通阀出口接质量流量计出口被排放。控制分析气的流量，同时套入液氮冷阱，这时杂质被吸附，开始计量所通入分析气的总体积。当分析气的总量达到5～10L时，关闭分析气源。在撤液氮冷阱的同时，把六通阀处于C进样位置。色谱载气将把经六通阀和取样器的氧、一氧化碳、二氧化碳、甲烷等杂质携带到色谱仪进行分析。色谱分析的检测器为热导检测器。方法检测限到0.1ppb。图3.46(左)为高纯氢中浓缩的氧、氩和氮的色谱分析图。

图3.46气相色谱浓缩法测定O₂、Ar、N₂的色谱图(左)高纯氩中痕量氮的浓缩色谱图(右)

2．高纯氩中痕量氮的浓缩取样分析

分析过程见实例1，这时液氮冷阱改为-78℃(可以是干冰或液氮＋酒精)。

在此条件下，分析气氩多量被排放，痕量氮被浓缩。方法检测限到0.1ppm。图3.46(右)为高纯氩中痕量氮的浓缩取样分析中的色谱分析图。

3．高纯硅烷、磷烷、硼烷、砷烷和氨中痕量氧＋氩的浓缩取样分析

分析过程见实例1。在液氮冷阱条件下，高纯硅烷、磷烷、硼烷、砷烷分析气被浓缩在取样器中(这时取样量只能在0.1～1L之间)，痕量氧被浓缩。方法检测限到0.05ppm。图3.47(左)为电子级硅烷中痕量氧的浓缩色谱分析图；(右)为标样。

图3.47硅烷中痕量氧的浓缩色谱图(左)高纯氦中痕量二氧化碳的浓缩色谱图(右)

4．高纯氢、氦中痕量二氧化碳的浓缩取样分析

该分析中除了四通阀内吸附剂变换为高分子微球(型号104、105)外，分析过程完全与实例1一样，冷阱温度为-78℃(可以是干冰或液氮＋酒精)。方法灵敏度到0.1ppb。

5．高纯氢、氦中痕量甲烷的浓缩取样分析

该分析中除了四通阀内吸附剂变换为高分子微球(型号104,105)外，色谱检测器改为氢焰检测器。分析过程完全与实例1一样，冷阱为液氮。浓缩量只要1L分析气即能达到0.1ppb的检测限。

6．高纯氦中痕量氧和氩的浓缩取样分析

该分析中除了色谱仪器中色谱柱选择高性能的分子筛外，冷阱为液氮。其他分析过程见方法检测限到0.1ppb。图3.46(左)为高纯氦中痕量氧和氩的浓缩色谱分析图。

7．浓缩取样的结果计算

以高纯氢中痕量氧＋氩、氧的浓缩取样分析为例。

氢中氧＋氩含量(ppm) =A₁/A·V₁·21.88％·1/V；

氢中氩含量(ppm)=A₂/A·V₁·0.93%·1/V；

氢中氧含量(ppm) =V₁·20.95％/V·(A₁/A-A₂/A)

式中，A为空气标样中氧＋氩峰面积，mm² ;A1为样品中氧+氩峰面积，mm²;V₁为空气标样的体积，uL;V为样品总体积，uL;A₂为样品中氧＋氩峰面积，mm²;

氢中痕量氮的浓缩取样分析的计算则以空气中氮含量为78.12％作为系数。对于高纯电子气体中痕量一氧化碳、二氧化碳和甲烷的分析，一般用标气(或指数稀释器)进行标定。

分析痕量易吸附的杂质气(重组分)和大量不易吸附的分析气(轻组分)时，很容易进行浓缩方法；而对于大量易吸附的杂质气(重组分)和痕量不易吸附的分析气(轻组分)时，必须采用色谱切割反吹方法来解决，或者选择合适的吸附剂和色谱的检测器，提高气态杂质分析的灵敏度和选择性，或者减少浓缩取样量。