ICS71.100.20 G86 中华人民共和国国家标准 GB/T31987—2015 电子工业用气体 锗烷 Gasforelectronicindustry—Germane 2015-09-11发布 2016-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)提出并归口。 本标准起草单位:上海华爱色谱分析技术有限公司、佛山市华特气体有限公司、中昊光明化工研究 设计院有限公司、国家化学工业气体产品质量监督检验中心(福建)、西南化工研究设计院有限公司。 本标准主要起草人:方华、裴友宏、郭秀丽、林宇巍、陈熔、周鹏云。 ⅠGB/T31987—2015 电子工业用气体 锗烷 1 范围 本标准规定了锗烷的技术要求、试验方法、标志、包装、贮运和安全。 本标准适用于氯化锗还原、电解氧化锗的硫酸溶液、锗镁合金与盐酸反应等方法得到的锗烷产品。 它用于化学试剂、制取高纯度锗、化学气相淀积、扩散、非晶硅、外延、离子注入等领域。 分子式:GeH4。 相对分子质量:76.662(按2011年国际相对原子质量计算)。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB190 危险货物包装标志 GB/T3723 工业用化学产品采样安全通则 GB5099 钢质无缝气瓶 GB/T5832.3 气体中微量水分的测定 第3部分:光腔衰荡光谱法 GB7144 气瓶颜色标志 GB14193 液化气体气瓶充装规定 GB15258 化学品安全标签编写规定 GB16804 气瓶警示标签 GB/T26571 特种气体储存期规范 GB/T28726 气体分析 氦离子化气相色谱法 气瓶安全监察规程(2000版) 危险化学品安全管理条例(2011版) 特种设备安全监察条例(2009版) 3 技术要求 锗烷的质量应符合表1的要求。 表1 技术指标 项 目 指 标 锗烷(GeH4)纯度(体积分数)/10-2≥ 99.999 氢(H2)含量(体积分数)/10-6< 50 氧(O2)+氩(Ar)含量(体积分数)/10-6≤ 2 氮(N2)含量(体积分数)/10-6≤ 2 一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6≤ 1 1GB/T31987—2015 表1(续) 项 目 指 标 二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6≤ 1 甲烷(CH4)含量(体积分数)/10-6≤ 1 水(H2O)含量(体积分数)/10-6≤ 3 颗粒 供需双方商定 4 试验方法 4.1 抽样、判定和复验 4.1.1 锗烷产品应逐一检验并验收。当检验结果有任何一项指标不符合本标准技术要求时,则判该产 品不合格。 4.1.2 锗烷采样安全应符合GB/T3723的相关规定。 4.2 锗烷纯度 锗烷纯度按式(1)计算: ϕ=100-(ϕ1+ϕ2+ϕ3+ϕ4+ϕ5+ϕ6)×10-4……………………(1) 式中: ϕ ———锗烷纯度(体积分数)/10-2; ϕ1———氧+氩含量(体积分数)/10-6; ϕ2———氮含量(体积分数)/10-6; ϕ3———一氧化碳含量(体积分数)/10-6; ϕ4———二氧化碳含量(体积分数)/10-6; ϕ5———甲烷含量(体积分数)/10-6; ϕ6———水含量(体积分数)/10-6。 4.3 锗烷尾气处理措施 测定锗烷中杂质含量时,应有锗烷尾气处理措施。 4.4 氢、氧(氩)、氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷的测定 按GB/T28726规定的切割进样的方法测定锗烷中的氧(氩)、氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷含量。 预分离柱:长约2m、内径2mm的不锈钢管,内装约粒径为0.18mm~0.25mm的酸化PorapakQ (一种高分子聚合物),或其他等效色谱柱。 色谱柱:色谱柱Ⅰ:长约3m、内径2mm的不锈钢管,内装粒径为0.18mm~0.25mm的5A分子 筛,或其他等效色谱柱。该柱用于分析氢、氧(氩)、氮、一氧化碳、甲烷含量。 色谱柱Ⅱ:长约2m、内径2mm的不锈钢管,内装粒径为0.18mm~0.25mm的酸化PorapakQ, 或其他等效色谱柱。该柱用于分析二氧化碳含量。 标准样品:组分含量的体积分数为(1~5)×10-6,或与样品其中的组分含量相近,平衡气为氦。 允许采用其他等效的方法测定锗烷中的氢、氧(氩)、氮、一氧化碳、二氧化碳、甲烷含量。当以上测 定结果有异议时,以本标准规定的方法为仲裁方法。 2GB/T31987—2015 4.5 水含量的测定 按GB/T5832.3规定的方法或其他等效的方法测定锗烷的水含量。当以上测定结果有异议时,以 GB/T5832.3规定的方法为仲裁方法。 5 标志、包装、贮运及安全 5.1 标志、包装及贮运 5.1.1 锗烷的充装及贮运应符合《气瓶安全监察规程》、《危险化学品安全管理条例》和《特种设备安全 监察条例》的相关规定。 5.1.2 包装锗烷的气瓶应符合GB5099的规定。 5.1.3 推荐使用进行内表面处理的气瓶,处理后的气瓶应满足本标准的要求。瓶阀出气口连接方式推 荐使用CGA350。 5.1.4 应防止瓶口被污染和泄漏。 5.1.5 锗烷的充装应符合GB14193的相关规定。 5.1.6 锗烷的包装标志应符合GB190的相关规定,颜色标志应符合GB7144的规定,标签应符合 GB16804、GB15258规定的要求。 5.1.7 包装容器上应标明“电子锗烷”字样。 5.1.8 瓶装锗烷的最大充装量按式(2)计算: m=Fr·V ……………………(2) 式中: m ———气瓶内锗烷的质量,单位为千克(kg); Fr———锗烷的充装系数(Fr=0.05),单位为千克每升(kg/L); V———气瓶标明的内容积,单位为升(L)。 5.1.9 锗烷的保存期限按GB/T26571规定执行。 5.1.10 锗烷出厂时应附有质量合格证,其内容至少应包括: ———产品名称,生产厂名称,危险化学品生产许可证编号; ———生产日期或批号,充装质量(kg); ———本标准号及技术指标,检验员号。 5.1.11 锗烷产品应存放在阴凉、干燥、通风的库房内,严禁暴晒,远离热源。 5.2 安全警示 5.2.1 锗烷在常温常压下为具有刺鼻气味的无色有毒气体,极易燃。气体比空气重,可能沿地面流动, 可能造成远处着火。与空气接触时,锗烷可能自燃。加热到350℃以上和与氧化剂,如硝酸接触时,锗 烷发生分解。 5.2.2 与锗烷接触时,不应使用明火、不应有火花和不应吸烟。若发生火灾,应切断气源,如对周围环 境无危险,让火自行燃尽。其他情况用雾状水,抗溶性泡沫灭火。 5.2.3 时间加权平均接触限值:0.2×10-6(体积分数),0.63mg/m3。 注:时间加权平均接触限值:正常8h工作日或40h工作周的时间加权平均含量。 5.2.4 锗烷刺激眼睛、皮肤和呼吸道,可能对血液有影响,导致血细胞损害。接触可能造成死亡。 5.2.5 泄漏时,应迅速撤离危险区域。 5.2.6 接触锗烷时,推荐使用带有隔绝式呼吸器的气密式化学防护服。 5.2.7 分析系统应保证密闭。取样、置换过程的锗烷尾气,都应经解毒处理后再放空。设备、仪器在通 3GB/T31987—2015 锗烷之前,应用干燥的惰性气体或氮气吹洗,管线应经过检漏。 5.2.8 锗烷的物理化学性质参见附录A。 5.2.9 锗烷生产企业应为用户提供安全技术说明书。 4GB/T31987—2015 附 录 A (资料性附录) 锗烷的物理化学性质 锗烷的物理化学性质见表A.1。 表A.1 锗烷的物理化学性质 1 名称 锗烷 2 化学式 GeH4 3 CAS注册号 7782-65-2 4 熔点 107.26K,-165.89℃ 5 沸点,101.325kPa(1atm)时 185K,-88.15℃ 6 临界温度 308K,34.85℃ 7 临界压力 55.50×105Pa 8 临界体积 140cm3/mol 9 临界密度 0.5474g/cm3 10临界压缩系数 0.303 11偏心因子 0.151 12液体密度,25℃时 0.859g/cm3 13液体热膨胀系数,25℃时 0.012971/℃ 14表面张力,25℃时 0.836×10-3g/cm 15气体密度,101.325kPa和21.1℃时 3.174kg/m3 16气体相对密度,101.325kPa和21.1℃时(空气=1) 2.646 17汽化热,沸点下 188.54kJ/kg 18熔化热,熔点下 10.91kJ/kg 19气体定压比热容Cp,25℃时 0.602kJ/(kg·K) 20气体定容比热容Cv,25℃时 0.493kJ/(kg·K) 21气体比热容之比,Cp/Cv 1.22 22液体比热容,0℃时 1.032kJ/(kg·K) 23固体比热容,-133℃时 0.796kJ/(kg·K) 24气体熵,25℃时 217.12J/(mol·K) 25气体生成熵,25℃时 -75.8J/(mol·K) 26气体生成焓,25℃时 90.8kJ/mol 27气体吉布斯生成能,25℃时 113.4kJ/mol 28液体体积 55.645cm3/mol 29气体热导率,25℃时 0.01345W/(m·K) 30液体热导率,0℃时