Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Сравнительный анализ методов и средств контроля параметров высокочистой воды в производстве изделий микроэлектроники 19
1.1. Методы и средства контроля интегральных характеристик. 23
1.1.1. Величина удельной электропроводности 23
1.1.2. Величина рН 25
1.2. Методы и средства контроляj pruHmecKHx загрязнений... 27
1.2.1. Эмиссионные и абсорбционные методы пламенной фотометрии 29
1.2.2. Спектрофотометрические и флуорометрические методы анализа 33
1.2.3. Методы масс-спектрального анализа 38
1.2.4. Методы эмиссионного рентгеноспектрального анализа 41
1.2.5. Электрохимические методы анализа 43
1.3. Сравнительные характеристики методов и средств контроля
органических загрязнений 50
1.3.1. Жидкофазное окисление 51
1.3.2. Разложение органических веществ под действием УФ-излучений 51
1.3.3. Определение общего органического углерода «сухим» сожжением 53
1.3.4. УФ-спектрофотометрия 57
1.3.5. Флуорометрические методы анализа 57
1.3.6. Электрохимические методы анализа 59
1.5. Выводы и постановка задач исследований 61
Глава 2 Теоретические и экспериментальные аспекты создания методов контроля высокочистой воды 63
2.1. Особенности технологических схем получения высокочистой
воды на предприятиях электронной промышленности з
2.1.1. Ионообменная деионизация в технологии получения высокочистой воды 66
2.1.2. Источники примесей и загрязнений в воде, полученной методами ионообменной деионизации 71
2.2. Теория аналитического сигнала в методе контроля органических загрязнений - методе ИВ 73
2.2.1. Исследование влияния органических загрязнений на величину аналитического сигнала в методе ИВ 74
2.2.2. Исследование влияния механизма и кинетики электродных процессов на величину аналитического сигнала в присутствии органических загрязнений 83
2.2.3. Методология расчета адсорбционных параметров органических поверхностно-активных веществ по электрокапиллярным измерениям 87
Выводы 92
Глава3 Шинципьі создания средств контроля параметров технологии водоподготовки для производства изделий микроэлектроники 93
3.1. Анализ модификаций блоков глубокой очистки воды от
органических загрязнений 93
3.1.1. Исследования по идентификации и определению органических загрязнений в высокочистой воде, полученной ионообменной деионизацией на предприятиях ЭП г. Зеленограда 92
3.1.2. Исследования по глубокой очистке воды от органических загрязнений на предприятиях ЭП 101
3.2. Анализ модификаций блоков аналитического контроля неорганических загрязнений
3.2.1. Средства экспрессного высокочувствительного контроля неорганических загрязнений 105 3.2.2. Обобщенные структурные схемы многоканального вольтамперометрического анализатора МВА-РК 107
3.3. Анализ модификаций блоков аналитического контроля органических загрязнений 114
3.3.1. Средства экспрессного высокочувствительного контроля органических загрязнений 115
3.3.2. Методология экспрессного высокочувст-вительного контроля органических загрязнений 117
Выводы 119
4. Опытно-промышленные испытания методов и средств контроля параметров водоподготовки в производстве изделий микроэлектроники 120
4.1. Результаты опытно-промышленных испытаний методов и средств определения неорганических загрязнений в высокочистой воде 120
4.1.1. Средства контроля неорганических загрязнений 122
4.1.2. Методика метрологической оценки результатов определений 132
4.1.3. Результаты опытно-промышленных испытаний методик КХА неорганических загрязнений 138
4.2. Результаты опытно-промышленных испытаний методов и средств определения органических загрязнений в высокочистой воде 140
4.2.1. Особенности методологии контроля органических загрязнений 140
4.2.2. Методика КХА контроля органических загрязнений. 144
4.2.3. Расчеты экономической эффективности новой технологии водоподготовки 146
Выводы 155
Заключение 156
Литература 158
- Величина удельной электропроводности
- Источники примесей и загрязнений в воде, полученной методами ионообменной деионизации
- Исследования по идентификации и определению органических загрязнений в высокочистой воде, полученной ионообменной деионизацией на предприятиях ЭП г. Зеленограда
- Результаты опытно-промышленных испытаний методик КХА неорганических загрязнений
Величина удельной электропроводности
Рассмотрены особенности технологических схем получения высокочистой воды на предприятиях электронной промышленности. Согласно требованиям действующего нормативного ОСТа 11 029.003-80: «ИЭТ. Вода, применяемая в производстве. Марки, технические требования, методы очистки и контроля» система получения сверхчистой воды включает следующие 3 ступени очистки:
Приведены отличительные особенности 3-х степеней очистки в системах получения сверхчистой воды. Отмечено, что применение ионообменных фильтров со смешанной загрузкой анионита и катионита, особенно работающих в режиме непрерывной циркуляции, позволяет существенно снизить эти показатели загрязнения воды органическими загрязнениями, но полностью исключить попадание органических соединений в деионизованную воду не удается. Таким образом, о воде, полученной методом ионообменной деионизации, можно говорить как о воде высокой чистоты только с определенными оговорками, принимая во внимание факт, что сами смолы являются источником примесей в очищаемой воде.
Во втором разделе главы 2 приведены результаты проведенных теоретических исследований, свидетельствующих о возможности использования в методе ИВ количественных зависимостей основных аналитических характеристик полезного сигнала от концентрации загрязняющих примесей органических соединений в высокочистой воде в необходимых интервалах изменения их параметров. Влияние органических загрязнений на электрофизические параметры приборов в производстве электронной компонентной базы ставит задачу разработки ускоренных, чувствительных физико-химических методов контроля. Присутствие органических примесей в деионизованной воде отчетливо проявляется, например, при ИВ-определении в ней примесей металлов, например, цинка, кадмия, свинца и меди. В свою очередь, вопросы адсорбции органических соединений на границе «металл - раствор электролита» привлекают в настоящее время большое внимание электрохимиков.
В настоящей работе рассматривается влияние ряда органических веществ на электродные процессы с участием кадмия, свинца, меди и цинка. Приведена разработанная математическая модель квазиобратимого окисления взаимодействующих компонентов многоэлементных электрохимических концентратов, которая является дальнейшим развитием теории аналитического сигнала в методе ИВ.
Проведено изучение адсорбции органических поверхностно-активных веществ (ПАВ), бензиламина, сульфосалициловой и сульфаниловой кислот на ртути методом электрокапиллярных кривых (ЭКК). Влияние исследуемых ПАВ на электродные процессы изучалось методом (ИВ). Применение метода ИВ при исследовании влияния ПАВ на электрохимические реакции позволяет одновременно наблюдать изменение в ходе как катодного, так и анодного процесса. Использование этой возможности позволяет установить различный механизм влияния ПАВ на процессы разряда и ионизации элементов-примесей. Влияние адсорбции ПАВ на кинетику электродных процессов в режиме ИВ-контроля высокочистой воды практически не изучено. Теоретические аспекты влияния адсорбции органических веществ на электрохимические реакции в методе ИВ не рассматривались.
В третьем разделе главы 2 подчеркивается, что степень ингибирования (относительного понижения) величины анодного тока зависит от времени предварительного концентрирования в условиях метода ИВ. Для разных механизмов влияния ПАВ на катодный и анодный процессы в методе ИВ теоретическая зависимость степени ингибирования находит свое подтверждение в виде экспериментальных критериев, позволяющих из данных метода ИВ устанавливать причину ингибирования катодного и анодного процессов электроокисления кадмия.
В третьей главе отмечается, что до настоящего времени нет общепризнанного механизма, объясняющего с единой точки зрения процесс загрязнения высокочистой воды при ионообменной технологии ее водоподготовки. Анализ литературных данных и результаты проведенных исследований по контролю содержания летучих органических соединений показали, что в пробах воды марки «А» некоторых предприятий ЭП содержатся алифатические галогенорганические и ароматические соединения.
Описаны методические особенности определения неорганических и органических загрязнений в высокочистой воде марки «А», при этом на два-три порядка возрастает чувствительность определения суммы поверхностно-активных органических веществ методом инверсионной вольтамперометрии и, следовательно, и контроля параметров водоподготовки в производстве электронной компонентной базы.
Выявлены преимущества метода ИВ: - низкий предел обнаружения „ х ю4 - « ю-2 мг/, - отсутствие дополнительных операций концентрирования и разделения; - определение суммарного количества ПАОВ, (практически все ПАОВ адсорбируются в указанной области потенциалов). В ходе выполнения работ была впервые разработана методика определения суммарного органического углерода (СуСОУ).
В четвертой главе приведены результаты опытно-промышленных испытаний методов и средств определения неорганических загрязнений в высокочистой воде. Отмечено, что повышенные требования к качеству высокочистой воды для производства электронной компонентной базы позволили качественно изменить область применения средств высокочувствительного контроля параметров процессов водоподготовки и их методологии.
Многоплановые и важные проблемы контроля неорганических и органических загрязнений, изучения их ионного состава, представленные в данной диссертационной работе, являются предметом опытно-промышленных испытаний и внедрений ее результатов. При аналитическом контроле высокочистой воды, также как и других технологических сред, используемых в производстве электронной компонентной базы, необходимо решить ряд задач: 1) провести идентификацию примесного состава высокочистой воды; 2) определить количественное содержание неорганических и органических примесей; 3) определить количественное содержание анионного состава примесей. Разработана структурная схема системы контроля параметров процессов водоподготовки.
Примером высокой эффективности применения средств контроля неорганических и органических загрязнений, изучения ионного состава является его использование в одной из последних разработок технологии водоподготовки. Отмечено, что предлагаемый оперативный экспрессный высокочувствительный контроль неорганических и органических загрязнений, анионного состава высокочистой воды позволяет реализовать несколько способов ее получения, аттестовать и оптимизировать их. В результате сравнительного анализа рекомендован процесс водоподготовки, отвечающий современным требованиям производства электронной компонентной базы (наименьшие энергозатраты и наибольшее ресурсосбережение). Рекомендуется использовать разработанные методы контроля параметров водоподготовки производства электронной компонентной базы и реализовать их в автоматическом режиме, что существенно повышает надежность, воспроизводимость и производительность измерений.
В третьем разделе 4 главы, подчеркивается, что выполненные исследования обладают четко выраженной экологической и экономической направленностью. Свидетельством этого служит оптимизация технологических схем водоподготовки по критериям наименьших энергозатрат и наибольшего ресурсосбережения.
Приводятся результаты практического применения аналитического оборудования для технологии водоподготовки производства электронной компонентной базы и результаты их промышленного использования.
Источники примесей и загрязнений в воде, полученной методами ионообменной деионизации
Природная вода содержит многочисленные загрязнения, в частности соли. Для некоторых применений воды эти последние могут оказаться вредными и их необходимо удалить. Умягчение воды (освобождение от солей щелочноземельных металлов) и обмен ионов вытеснением, позволяющим осуществить хорошее использование обменника [139-146]. Удаление этих катионов в настоящее время обычно производится обменом ионов с катионами щелочных металлов (Na+) в минеральном обменнике или в катионообменной смоле: Ca+ + 2 ЛЦ, « Ca + 2Afo+ (2.9)
Регенерация производится концентрированным раствором хлористого натрия. На выходе из этой второй колонки окажется чистая вода, и таким же образом, исходный раствор будет полностью освобожден от ионов. Если изменить очередность двух этапов превращения на обратную, результат останется тем же. Еще проще реализовать оба этапа одновременно, пропуская исходный солевой раствор через колонку, наполненную эквивалентной с точки зрения емкостей смесью анионообменной в ОН" - форме и катионообменной вН4- форме смол: Na+ +С1 +Н+ +НО -+H20 + Na+ +С1 . (2.10) На выходе из колонки получают чистую воду. Как только достигается порог насыщения (момент появления соли в воде, регистрируемый измерением электропроводности), следует произвести регенерацию смол, для чего в первую очередь их надо разделить, а затем регенерировать катионит соляной кислотой, а анионит содой. После этого восстановленные и тщательно промытые смолы снова перемешивают между собой. Смешанная насадка удерживает не только ионные соединения, но и слабые кислоты и основания, особенно растворенный углекислый газ: C02S + 20Н - СО% +Н20. (2.11)
Источником примесей и загрязнений в воде, полученной методами ионнообменной деионизации, являются материалы, используемые в процессе ее получения. Здесь наиболее существенный вклад в формирование состава примесей в воде высокой чистоты вносит заключительная стадия ее получения.
Теоретически ионообменная деионизация обеспечивает полноту извлечения ионных примесей, существующих в исходной воде, и их присутствие в конечном продукте определяется химической чистотой самих ионообменных смол, используемых для деионизации.
Например, установлено [9], что концентрации хлорид-ионов после ионообменной очистки воды не опускается ниже 5 мкг/л. Причины кроются не в низкой эффективности ионообменной очистки, а в присутствии в смоле хлоридов за счет неполноты регенерации анионита и загрязнений регенерирующих растворов щелочи.
Нельзя исключать и присутствие неионообменно связанного хлора в полимерной матрице ионитов, который при контакте с водными растворами может постепенно переходить в ионную форму [147].
Аналогично обстоит дело с примесями других широко распространенных элементов. Например, результаты [147] анализа различных партий катионита КУ-2 ядерного класса показали, что смола содержит железо и никель до 2х10"5, медь до 1x10"6 г/г смолы. Следовательно, и в воде, очищенной на таких смолах, неизбежно появление соответствующих примесей.
Ионообменной деионизации объективно присуще загрязнение продуктами деструкции ионитов. Так, 170 г катионита КУ-2-8 чс в контакте с 400 мл бидистиллированной воды выделяют до 100 мг/л п-алкилкарбоксилбензолсульфокислоты, а та же навеска анионита АВ-17-8чс в тех же условиях-до 300 мг/л я-алкилкарбоксилбензоламина [147].
Следует отметить, что применение ионообменных фильтров со смешанной загрузкой анионита и катионита, особенно работающих в режиме непрерывной циркуляции [143-147], позволяет существенно снизить эти показатели, но полностью исключить попадание органических соединений в деионизованную воду не удается.
Таким образом, о воде, полученной методом ионообменной деионизации, можно говорить как о воде высокой чистоты только с определенными оговорками, принимая во внимание факт, что сами смолы являются источником примесей в очищаемой воде.
Возможное влияние органических микропримесей на электрофизические параметры приборов ставит задачу разработки ускоренных, чувствительных физико-химических методов контроля. Присутствие органических примесей в деионизованной воде отчетливо проявляется при ИВ-определении в ней примесей металлов, например, цинка, кадмия, свинца и меди [148-149].
Вопросы адсорбции органических соединений на границе между металлами и растворами электролитов привлекают в настоящее время большое внимание электрохимиков. Не учитывая явлений адсорбции нельзя понять механизм большой части процессов, происходящих на ртутном электроде и, следовательно, объяснить результаты инверсионно-вольтамперометрических измерений.
Большой вклад в развитие этих проблем внесен советской школой электрохимиков во главе с академиком А.Н.Фрумкиным. В первую очередь имеются в виду работы, выполненные Н.В.Николаевой-Федорович, Б.Б. Дамаскиным, О.А. Петрием, М.А. Лошкаревым с сотрудниками, а также работы А.Г.Стромберга, А.А.Каплина, В.Е.Городовых и др.
В настоящей работе рассматривается влияние ряда ароматических веществ на электродные процессы с участием кадмия, свинца, меди и цинка. В связи с этим нами проведено изучение адсорбции органических поверхностно-активных веществ (ПАВ), бензил амина, сульфосалициловой и сульфаниловой кислот, на ртути методом электрокапиллярных кривых (ЭКК). Влияние исследуемых ПАВ на электродные процессы изучалось методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ).
Применение метода ИВ при исследовании влияния ПАВ на электрохимические реакции позволяет одновременно наблюдать изменение в ходе как катодного, так и анодного процесса. Использование этой возможности позволяет установить различный механизм влияния ПАВ на процессы разряда и ионизации элементов-примесей.
Влияние адсорбции ПАВ на кинетику электродных процессов в режиме метода ИВ практически не изучено. Теоретические аспекты влияния адсорбции органических веществ на электрохимические реакции в методе ИВ не рассматривались.
Исследование влияния органических загрязнений на величину аналитического сигнала в методе ИВ Ранее в наших работах [150-154] при выводе соотношений зависимости величины аналитического сигнала в присутствии ПАВ показано, что константа скорости электрохимической реакции в присутствии незаряженного органического вещества, которое само не участвует в электродном процессе, в первом приближении линейно зависит от степени заполнения:
Исследования по идентификации и определению органических загрязнений в высокочистой воде, полученной ионообменной деионизацией на предприятиях ЭП г. Зеленограда
Впервые создание блока аналитического контроля высокочистых сред микроэлектроники предложено в наших работах [5-7]. Конструкция и вся методология системы анализа технологических сред на содержание ионных неорганических примесей включены в вышеуказанную документацию по оформлению свидетельства РФ на полезную модель.
Средства экспрессного высокочувствительного аналитического контроля неорганических загрязнений
Ранее в диссертационных работах [133-134, 158] были представлены системы мониторинга параметров рекуперации безотходных технологий очистки поверхности полупроводниковых структур. Как следует из вышеуказанных диссертационных работ, системы мониторинга включают: методы и средства контроля компонентного состава, неорганических и органических загрязнений.
В отличие от метода атомной абсорбции, контроль неорганических загрязнений в системах контроля высокочистой воды, разработанных в наших работах [5-7, 150-160], основан на методе инверсионной вольтамперометрии, который отличается высокой чувствительностью определения ряда элементов - примесей при более простом, дешевом, компактном аппаратурном и методическом оформлении.
Участие автора диссертационной работы в проводимых исследованиях заключается в интеллектуальном вкладе в разработку в том числе и блока аналитического контроля по неорганическим загрязнениям, в конструкторских решениях основных узлов блока, в частности, во вкладе в имеющиеся «НОУ-ХАУ», в организации работ по госаттестации методик КХА (Приложение 2).
Метод ИВ имеет высокую чувствительность, точность и воспроизводимость определений. Исследованиями, проведенными в ходе выполнения работ по направлению: «Высокочистые вещества микроэлектронного планарного производства ИЭТ», в том числе и автором данной диссертационной работы, показано, что широкий круг аналитических задач экономически целесообразно решать с использованием метода ИВ, особенно в связи с применением новых высокопроизводительных вольтамперометрических анализаторов.
К преимуществам метода ИВ, по сравнению с другими широко применяемыми аналитическими методами, следует отнести: - относительную простоту аппаратурного оформления; - экспрессность; - высокую разрешающую способность; - возможность определения различных химических форм анализируемого вещества; - широкий динамический диапазон определяемых концентраций (интервал линейной зависимости сигнала от концентрации); - возможность снижения нижней границы определяемых содержаний (так как электрохимическое концентрирование и формирование аналитического сигнала выполняется в одном и том же объеме электролитической ячейки); - пониженное отрицательное влияние фона; - снижение опасности загрязнения пробы.
Многочисленными исследованиями [5-7, 150-160], проведенными авторским коллективом, показаны широкие возможности метода ИВ как средства оперативного высокочувствительного контроля параметров водоподготовки планарного микроэлектронного производства ИЭТ.
В ходе выполнения работ по разработке высокочувствительного контроля параметров водоподготовки был создан при участии автора данной работы аналитический комплекс - многоканальный вольтамперометрический анализатор (МВА-РК) (рис.3.6.). Работа выполнялась в рамках проекта НИОКР «Разработка, внедрение, госаттестация методов и средств высокочувствительного экспресс-анализа и выпуск установочной партии многоканальных вольтамперометрических анализаторов материалов микроэлектроники, объектов окружающей среды и товаров народного потребления» (Шифр: «Лотос-MBA»), финансируемой из средств РФТР Министерства науки РФ.
Автор данной диссертационной работы являлся исполнителем проекта НИОКР. Участие автора данной работы, кроме упомянутого выше, в создании аналитического комплекса выразилось: - в разработке и экспериментальной проверке алгоритмов автоматизированного анализа проб высокочистой воды;
Датчик анализатора содержит электрохимические ячейки 1(A), 2(B), 3(C); источник ультрафиолетового излучения 4, платформу 5; электродные системы 6, 7, 8, каждая из которых содержит вспомогательный электрод (ВЭ) 9, 10, 11, электрод сравнения (ЭС) 12, 13, 14 и рабочий (РЭ) 15, 16, 17; систему для продувки растворов в ячейках инертным газом 18; электромагнитный клапан 19, вибратор.
Измерительная схема включает в себя потенциостаты 21, 22, 23; измерительные усилители (преобразователи тока) 24, 25, 26; коммутатор 27; цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 28; аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 29; устройство управления 30.
Контроллер содержит однокристальную микро-ЭВМ (ОЭВМ) 31; постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 32; оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 33; последовательный порт (RS- 232) 34. Основой измерительной схемы является аналоговый порт AD7869 фирмы «Analog Devices». Функционально он включает в себя 14-ти разрядный аналого-цифровой преобразователь, 14-ти разрядный цифро-аналоговый преобразователь с устройством выборки и хранения и источник опорного напряжения.
Через усилители 21 -=- 23 на ячейку подается потенциал поляризации. При использовании вспомогательных электродов 9 -ь 11 и разомкнутых ключах (на схеме не обозначены) усилители 21-г23 выполняют роль потенциостатов и обеспечивают компенсацию омического падения напряжения в цепях индикаторных электродов. В 2-х электродном режиме работы ячеек - ключи замкнуты.
Контроллер (27 -ь 34) предназначен для управления исполнительными устройствами измерительного прибора ИП, формирования развертки поляризующего потенциала, запоминания аналитических сигналов и связи с персональным компьютером.
Основой контроллера является однокристальная микро-ЭВМ (31), которая включает в себя собственно микропроцессор, внутреннюю память данных (в неё помещается задание, получаемое от компьютера), два шестнадцатиразрядных таймера (один управляет устройством перемешивания, другой - формирует временные интервалы для подготовительных этапов и развертки), два восьмиразрядных параллельных порта и асинхронный порт передачи данных. Управляющая программа для микро-ЭВМ (31) контроллера располагается в ПЗУ (32).
Многоканальный вольтамперомегрический комплекс (МВА-РК) обеспечивает информационный обмен между измерительным прибором ИП и специализированным измерительно-вычислительным устройством на базе однокристального процессора высокой степени интеграции и заказных БИС одновременно по 3-м каналам.
Результаты опытно-промышленных испытаний методик КХА неорганических загрязнений
Существенное влияние на величину аналитических сигналов элементов оказывает величина потенциала электролиза. Зависимость величины максимального анодного тока элементов (цинка, кадмия, свинца и меди) от потенциала электролиза представлена на рис. 4.11. и 4.12. Из рис. 4.11. и 4.12 следует, что эта зависимость проходит через максимумы при ц « - 1,40 -г -1,45 В. В качестве стандартного ПАВ, по которому определяли суммарное содержание органических примесей - Сусоу был использован бензиламин, имеющий максимум адсорбции в области потенциала электронакопления кадмия. Кроме того, в широком интервале концентраций (104-И03 мг/л) получена линейная зависимость степени подавления величины анодного тока кадмия от концентрации бензиламина.
Изученные нами зависимости степени ингибирования анодных пиков кадмия, свинца, цинка на сульфатном и хлоридном фонах в присутствии бензиламина имеют сложный характер с минимумами и максимумами, что может быть связано с переходом от полностью обратимого к квазиобратимому и далее полностью необратимому процессу при увеличении частоты синусоидального напряжения.
Сопоставление кривых I при частоте минимального ингибирования анодных пиков кадмия (20 Гц) с зависимостью, снятой при частоте 40 Гц, показало, что характер зависимости не изменился и, следовательно, отклонение временной зависимости от линейной не является следствием влияния ПАВ, так как в противном случае должно наблюдаться увеличение линейного участка кривой / -1 при частоте 20 Гц.
Методика КХА контроля органических загрязнений Определение проводили на многоканальном вольтамперометрическом комплексе (МВА-РК), обеспечивающим информационный обмен между измерительным прибором ИП и специализированным измерительно-вычислительным устройством одновременно по 3-м каналам в полярографической ячейке. Полярографическая ячейка состоит из кварцевого стаканчика объемом 10 мл, рабочего ртутно-пленочного электрода на серебряной подложке, газоотводной трубочки для инертного газа, электролитического мостика, заполненного насыщенным раствором хлористого калия и насыщенного каломельного электрода сравнения (далее, нас. к.э.).
В качестве фонового электролита использована концентрированная хлористоводородная кислота, квалификации ос.ч. Для определение использовали стандартные растворы кадмия с концентрацией 10-100 мг/л, а также стандартные растворы бензиламина с концентрацией 10_1-т-103 мг/л. Для приготовления этих растворов применяли бидистиллированную воду. В стандартные растворы бензиламина для его стабилизации добавляли концентрированную или перегнанную НС1 до рН=2.
Определение проводили следующим образом: - в кварцевый стаканчик вносили 5-10 мл исследуемой воды; - добавляли концентрированную НС1 до рН=2. Определение проводили следующим образом: 1) В кварцевый стаканчик вносится 5-1- мл исследуемой воды. 2) Добавляется 1-2 капли концентрированной НС1 + 1-2 капли стандартного раствора кадмия. 3) Концентрация кадмия выбирается в зависимости от количества 145 Сусоу в исследуемой воде, так как чем больше содержание Сусоу, тем меньше высота пика кадмия. Для более правильного измерения пик меди должен быть не менее 100 мм. 4) Проводится электролиз при потенциале накопления Езл =-0,80 В относительно нас. к. э. в течении 1-2 минут при постоянном перемешивании раствора инертным газом. 5) После проведения электролитического накопления и успокоения раствора в течении 5-10 секунд снимается анодная вольтамперограмма в режиме линейно-меняющегося потенциала в интервале от -1,80 В до 0,00 В. 6) Таким образом получают величину Нмах. 7) Затем в ячейку последовательно вводили добавки стандартного раствора бензиламина и каждый раз проводили электролиз и съемку вольтамперограммы при тех же условиях. 8) Подбирали концентрацию бензиламина таким образом, чтобы пик меди заметно уменьшался от добавки к добавке. 9) После последовательного введения 3-х добавок, получали Нх,
Используя разработанную методику определяли суммарное содержание Сусоу в деионизованных водах различной степени очистки. Предел обнаружения составлял 1 10 5 мг/л по бензиламину. Относительное стандартное отклонение -20%. Результаты исследований приведены в работах [6-7, 151-156], обсуждались на конференциях и симпозиумах, представлены и оформлены по требованиям ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений» (Приложение 4). 4.2.3. Расчеты экономической эффективности новой технологии водоподготовки Нами [151-156] проведены расчеты экономической эффективности двух технологических схем получения деионизованной воды: 1. по нормативному ОСТу 11 029.003 - 80 «ИЭТ. Вода применяемая в производстве. Марки, технические требования, методы очистки и контроля» (1); 2. комбинированного метода получения высокочистой воды, основанного на обратном осмосе и ионном обмене (2). Расчет годового объема выпуска продукции при использовании высокочистой воды основан на формировании потребности в продукции, а именно ИЭТ. Расчет и сопоставление годового объема выпуска продукции по сравниваемым вариантам осуществляется исходя из часовой производительности новой техники и полезного годового фонда времени ее использования: Л п-Г„-СДм3/год] (4.20) где qri - часовая производительность новой техники, м /ч; Тп ,— полезный годовой фонд времени использования новой техники, час/год; С{ - количество единиц новой техники, шт.; / - вариант (действующий или новый).
