GB/T 41881-2022 电子级硫酸

　　ICS 7 1 . 060 . 30 CCS G 1 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 41881—2022

　　电 子 级 硫 酸

　　Electronicgradesulphuricacid

　　2022-10-12 发布 2023-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 41881—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　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专利的责任。

　　本文件由中国石油和化学工业联合会提出。

　　本文件由全国化学标准化技术委员会(SAC/TC 63)归口 。

　　本文件起草单位：湖北兴福电子材料有限公司、晶瑞电子材料股份有限公司、中石化南京化工研究院有限公司、安阳岷山环能高科有限公司、江阴江化微电子材料股份有限公司、苏州双狮环境科技有限公司、江阴润玛电子材料股份有限公司、江苏电科环保有限公司、东莞市惟思德科技发展有限公司、淄博明泰电器科技有限公司、江苏省产品质量监督检验研究院、江苏中德电子材料科技有限公司、苏州热工研究院有限公司、中国硫酸工业协会、湖北兴发化工集团股份有限公司、衢州学院、江苏阳恒化工有限公司。

　　本文件主要起草 人：李 少 平、邱 爱 玲、杨 着、钱 森 林、何 志 军、张 永 萍、孙 雪 玲、顾 玲 燕、顾 林 建、戈士勇、薛国彬、章文福、白宗玉、王伟、戈烨铭、顾鑫、李崇、周俊、吕亮、王小弟、孙建民、殷福华、何珂。

　　Ⅰ

　　GB/T 41881—2022

　　电 子 级 硫 酸

　　警示 — 本文件中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，部分操作具有危险性。 本文件并未揭示所有可能的安全问题，使用者应严格按照有关规定正确使用，并有责任采取适当的安全和健康措施。

　　1 范围

　　本文件规定了电子级硫酸的要求、试验方法、检验规则及标志、标签、包装、运输、贮存和安全。

　　本文件适用于芯片、半导体、集成电路等用途的电子级硫酸。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;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。

　　GB 190 危险货物包装标志

　　GB/T 601 化学试剂 标准滴定溶液的制备

　　GB/T 602 化学试剂 杂质测定用标准溶液的制备

　　GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备

　　GB/T 605 化学试剂 色度测定通用方法

　　GB/T 6680 液体化工产品采样通则

　　GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定

　　GB/T 11446 . 1 电子级水

　　GB 15346 化学试剂 包装及标志

　　GB 50073 洁净厂房设计规范

　　3 术语和定义

　　本文件没有需要界定的术语和定义。

　　4 要求

　　4 . 1 外观

　　电子级硫酸应为无色透明液体，无肉眼可见杂质。

　　4 . 2 规格

　　电子级硫酸按纯度分为 E1 级 、E2 级 、E3 级 、E4 级 、E5 级共 5 个等级，其技术指标应符合表 1 的规定。

　　1

　　GB/T 41881—2022

　　表 1 技术指标

　　项 目

　　指标

　　E1 级

　　E2 级

　　E3 级

　　E4 级

　　E5 级

　　硫酸(H 2 SO4) 狑/ %

　　95 . 0~98 . 0

　　95 . 0~98 . 0

　　95 . 0~98 . 0

　　95 . 0~98 . 0

　　95 . 0~98 . 0

　　色度/黑曾单位 ≤

　　10

　　10

　　10

　　10

　　10

　　颗粒 ≥0.5 μm/(个 /mL) ≤

　　2

　　4

　　5

　　25

　　100

　　颗粒 ≥0.3 μm/(个 /mL) ≤

　　20

　　50

　　100

　　—

　　—

　　颗粒 ≥0.2 μm/(个 /mL) ≤

　　100

　　200

　　300

　　—

　　—

　　颗粒 ≥0.1 μm/(个 /mL) ≤

　　300

　　500

　　—

　　—

　　—

　　氯化物(Cl- ) 狑/(mg/kg) ≤

　　0 . 05

　　0 . 05

　　0 . 05

　　0.1

　　0.1

　　硝酸盐(NO ) 狑/(mg/kg) ≤

　　0.1

　　0.1

　　0.1

　　0.2

　　0.2

　　磷酸盐(PO- ) 狑/(mg/kg) ≤

　　0.1

　　0.1

　　0.1

　　0.5

　　0.5

　　0.5

　　0.5

　　0.5

　　1

　　1

　　还原高锰酸钾物质(以 SO 2 计)，

　　狑/(mg/kg) ≤

　　1

　　1

　　1

　　2

　　2

　　铝 (Al) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　砷 (As) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　5

　　5

　　钡 (Ba) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　硼(B) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　20

　　50

　　镉 (Cd) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　钙 (Ca) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　200

　　铬 (Cr) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　20

　　钴 (Co) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　20

　　铜 (Cu) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　20

　　金 (Au) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　铁 (Fe) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　铅 (Pb) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　锂 (Li) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　镁 (Mg) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　锰 (Mn) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　20

　　镍 (Ni) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　20

　　钾(K) 狑/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　2

　　GB/T 41881—2022

　　表 1 技术指标(续)

　　项 目

　　指标

　　E1 级

　　E2 级

　　E3 级

　　E4 级

　　E5 级

　　银 (Ag) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　20

　　钠 (Na) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　100

　　铊 (Tl) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　—

　　锡 (Sn) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　钛 (Ti) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　钒(V) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　—

　　锌 (Zn) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　50

　　铂 (Pt) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　—

　　锑 (Sb) ∞/(μg/kg) ≤

　　0 . 01

　　0.1

　　1

　　10

　　20

　　注：指标中的“—”表示该类别产品的技术要求中没有此项 目 。

　　5 试验方法

　　5 . 1 -般规定

　　本文件所用试剂在没有注明其他要求时均指优级纯试剂，所用水为 GB/T 11446 . 1 规定的 EW-Ⅰ级电子级水。 试验中所用标准滴定溶液、杂质标准溶液、制剂及制品，在没有注明其他要求时，均按GB/T 601、GB/T 602、GB/T 603 的规定配制。

　　5 . 2 外观检验

　　量取 50 mL试样，注入 50 mL 比色管中，沿比色管直径对光观察，与同体积水比较，应透明，无肉眼可见杂质。

　　5 . 3 硫酸质量分数的测定

　　5 . 3 . 1 原理

　　以甲基红-亚甲基蓝混合指示液为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定，测得硫酸的质量分数。

　　5 . 3 . 2 试剂

　　5.3.2. 1 氢氧化钠标准滴定溶液：c(NaOH) =0.5 mol/L。

　　5 . 3 . 2 . 2 甲基红-亚甲基蓝混合指示液。

　　5 . 3 . 3 分析步骤

　　称取约 0 . 7 g 试样，精确到 0 . 000 1 g, 置于已知质量的带磨 口盖的小称量瓶中，小心移入盛有50 mL 水的 250 mL锥形瓶中，冷却至室温。 向试液中加入 2 滴 ~3 滴甲基红-亚甲基蓝混合指示液，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液呈灰绿色为终点。

　　3

　　GB/T 41881—2022

　　5 . 3 . 4 试验数据处理

　　硫酸(H 2 SO4) 的质量分数(∞1),按式(1)计算 ：

　　…………………………( 1 )

　　式中：

　　∞1 —硫酸(H 2 SO4) 的质量分数;

　　V —滴定时耗用氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL) ;

　　c —氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　M —硫酸的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)(M= 98.08 g/mol) ;

　　m —试料的质量，单位为克(g)。

　　取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值应不大于 0 . 20%。

　　5 . 4 色度的测定

　　量取 50 mL试样，注入 50 mL 比色管中，在白色背景下，沿比色管轴线方向观察，试样颜色不应深

　　于 GB/T 605 规定的色度标准 10 黑曾单位。

　　5 . 5 颗粒的测定

　　5 . 5 . 1 原理

　　液体试样通过激光通道时，试样中颗粒造成光束的散射，散射的光转化为电脉冲，电脉冲在振幅上与光量成正比，也与颗粒的尺寸成正比。

　　5 . 5 . 2 仪器

　　激光液体颗粒计数仪：检测范围为 0.1 μm~0.5 μm。

　　5 . 5 . 3 环境条件

　　实验室的空气洁净度等级应不低于 GB 50073 中规定的 2 级 。

　　5 . 5 . 4 分析步骤

　　根据仪器和分析要求选择仪器工作条件，按照仪器操作规程设定仪器清洗程序和测定程序。

　　根据分析要求进行通道设置：0.1 μm、0.2 μm、0.3 μm、0.5 μm。

　　试样的温度应与室温相同。 试样放在工作台上静置不少于 5 min 后进行颗粒测定，同时记录测量结果。

　　5 . 6 氯化物质量分数的测定

　　5 . 6 . 1 原理

　　在硝酸介质中，氯离子与银离子生成难溶的氯化银。 当氯离子含量较低时，在一定时间内氯化银呈悬浮体使溶液浑浊，不同浓度的氯化银悬浮体所呈的浊度不同，由此可用目视比浊法测定试液中氯化物的质量。

　　5 . 6 . 2 试剂

　　5.6.2. 1 硝酸溶液：1+3。

　　4

　　GB/T 41881—2022

　　5.6.2.2 硝酸银溶液：17 g/L。

　　5.6.2.3 氯化物(Cl- )标准溶液：0.1 mg/mL。

　　5.6.2.4 氯化物(Cl- )标准溶液：0.01 mg/mL。

　　量取 10 . 00 mL氯化物标准溶液(5 . 6 . 2 . 3)置于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 此溶液使用时现配。

　　5 . 6 . 3 分析步骤

　　量取 27 . 2 mL (50 g)试样，注入 20 mL 水中，冷却至室温，稀释至 50 mL, 加入 4 mL 硝酸溶液、 1 mL 硝酸银溶液，摇匀，放置 10 min,溶液所呈浊度不应大于标准比浊溶液。

　　标准比浊溶液按照下列数量的氯化物标准溶液(5 . 6 . 2 . 4)制备：

　　—E4 级、E5 级：0.5 mL;

　　—E1 级、E2 级、E3 级：0.25 mL。

　　用水稀释至 50 mL,加入 4 mL硝酸溶液、1 mL硝酸银溶液，摇匀。

　　5 . 7 硝酸盐质量分数的测定

　　5 . 7 . 1 原理

　　硝酸根对靛蓝二磺酸钠的氧化作用使靛蓝二磺酸钠发生褪色反应，褪色程度与硝酸根含量呈线性关系。

　　5 . 7 . 2 试剂

　　5.7.2. 1 氯化钠溶液：100 g/L。

　　5.7.2.2 靛蓝二磺酸钠溶液：0.001 mol/L。

　　5 . 7 . 2 . 3 无硝酸盐的硫酸：将优级纯硫酸按 1+1 的比例用水稀释后，加热蒸发至冒强烈的硫酸蒸气，冷却 。重复处理一次。

　　5.7.2.4 硝酸盐(NO3 - )标准溶液：0.1 mg/mL。

　　5.7.2.5 硝酸盐(NO3 - )标准溶液：0.01 mg/mL。

　　量取 10 . 00 mL硝酸盐标准溶液(5 . 7 . 2 . 4)置于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 此溶液使用时现配。

　　5 . 7 . 3 分析步骤

　　量取 15 mL水，加入 1 mL氯化钠溶液、1 mL靛蓝二磺酸钠溶液，摇匀，在摇动过程中加入 27 . 2 mL

　　(50 g)试样，冷却，所呈蓝色不应浅于标准比对溶液。

　　标准比对溶液按照下列数量的硝酸盐标准溶液(5 . 7 . 2 . 5)制备：

　　—E4 级、E5 级：1.0 mL;

　　—E1 级、E2 级、E3 级：0.5 mL。

　　用水稀释至约 15 mL,加入 1 mL氯化钠溶液、1 mL靛蓝二磺酸钠溶液，摇匀，在摇动过程中加入

　　27.2 mL无硝酸盐的硫酸。

　　5 . 8 磷酸盐质量分数的测定

　　5 . 8 . 1 原理

　　在浓度 c(HNO3)为 0 . 4 mol/L~1.4 mol/L 的硝酸溶液中，正磷酸能定量与钼酸铵作用，生成磷钼杂多酸(磷钼黄)，磷钼黄可被乙酸丁酯从 1 . 0 mol/L~1.4 mol/L 的硝酸溶液中定量萃取，从而与干扰

　　5

　　GB/T 41881—2022

　　化合物砷酸盐及过量试剂钼酸铵分离。 加入氯化亚锡-抗坏血酸溶液，将磷钼黄还原为磷钼蓝。 根据磷钼蓝颜色的深浅，用目视比色法测定磷酸盐含量。

　　5 . 8 . 2 试剂

　　5 . 8 . 2 . 1 乙酸丁酯 。

　　5 . 8 . 2 . 2 无水乙醇 。

　　5.8.2.3 盐酸溶液：1+1。

　　5.8.2.4 盐酸溶液：1+8。

　　5.8.2.5 硝酸溶液：1+5。

　　5.8.2.6 钼酸铵溶液：100 g/L。

　　5 . 8 . 2 . 7 氯化亚锡-抗坏血酸溶液。

　　5.8.2.8 磷酸盐(PO4 3- )标准溶液：0.1 mg/mL。

　　5.8.2.9 磷酸盐(PO4 3- )标准溶液：0.01 mg/mL。

　　量取 10 . 00 mL磷酸盐标准溶液(5 . 8 . 2 . 8)置于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 此溶液使用时现配。

　　5 . 8 . 3 分析步骤

　　量取 5 . 5 mL(10 g)试样，注入石英皿中，置于低温电炉上加热至硫酸蒸气逸尽，加入 5 mL 水及2 mL 盐酸溶液(5 . 8 . 2 . 3) 溶解残渣，蒸干，用 10 mL 水分次溶解残渣，移至 50 mL 分液漏斗中。 加入10 mL 硝酸溶液、2 mL钼酸铵溶液，放置 20 min。准确加入 10 mL 乙酸丁酯，萃取，静置分层。 弃去水相，有机相用盐酸溶液(5 . 8 . 2 . 4)洗涤两次，每次 5 mL,分出水相。 在有机相中加入 0 . 2 mL氯化亚锡-抗坏血酸溶液，轻轻摇动，静置分层。 弃去水相，加入 1 mL无水乙醇，摇匀。 有机相所呈蓝色不应深于标准比对溶液。

　　标准比对溶液按照下列数量的磷酸盐标准溶液(5 . 8 . 2 . 9)制备：

　　—E4 级、E5 级：0.5 mL;

　　—E1 级、E2 级、E3 级：0.1 mL。