A possibility of the use of capillary adsorption columns in combination with mass-spectrometric detection was investigated with the aim to determine the content of impurities in high-purity phosphine. The effect of the volume of the main substance on separation and determination of impurities was studied. This effect mostly manifests itself with respect to impurities closely located to the front of phosphine. During the change of pressure of the introduced phosphine from 0.1 to 1 atm. the relative retention time of carbon dioxide decreases by 1-5 %. In case of impurity compounds with the retention factor not more than 0.5 the retention time does not depend on the volume of the introduced phosphine. The effect of displacement of impurities is accompanied by the increase in efficiency of a column. In substances eluting after phosphine, e.g., arsine, at pressure input of a sample more than 0.1 atm. there is almost a 10 times decrease is observed in efficiency of the column. The limits of detection of substances of 5∙10-8-1∙10-5 vol. % were attained. They are the best values among those available in literature and for some impurities they by 2-1000 times lower. The content of 35 impurities was detected using the calibrating dependencies and estimates of sensitivity on the values of the total ionization cross sections of the determined substances. The content of impurities was determined in the samples of purified phosphine and in the fractions extracted from the top and the bottom part of rectification column. It was found that carbon dioxide, arsine and propylene are the mostly hard-to-remove impurities.Keywords: phosphine, impurities, gas chromatography–mass spectrometry, adsorption capillary columns, detection limit, trueness(Russian)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2013.17.4.011 V.A. Krylov1,2. O.Iu. Chernova1, A.Iu. Sozin1, A.P. Kotkov1,3, G.V. Pushkarev2,3 1G.G. Devyatykh Institute of Chemistry of High-Purity Substances of the Russian Academy of Sciences, Russia, Nizhny Novgorod2N.I. Lobachevsky Nizhny Novgorod State University, Russia, Nizhny Novgorod3FGUP NPP “Saljut”, Russia, Nizhny Novgorod

Изучена возможность применения капиллярных адсорбционных колонок в сочетании с масс-спектрометрическим детектированием для определения содержания примесей в высокочистом фосфине. Исследовано влияние количества основного вещества на разделение и определение примесей. В наибольшей степени этот эффект проявляется для примесей, близко расположенных к фронту фосфина. При изменении давления вводимого фосфина от 0.1 до 1 атм относительное время удерживания диоксида углерода уменьшается на 1-5 %. Для примесных соединений, имеющих фактор удерживания не более 0.5, время удерживания от количества вводимого фосфина не зависит. Эффект вытеснения примесей сопровождается возрастанием эффективности колонки. Для веществ, элюирующихся после фосфина, например арсина, при давлении напуска пробы свыше 0.1 атм происходит падение эффективности колонки до 10 раз. Достигнуты пределы обнаружения веществ 5∙10-8-1∙10-5 % об. Они находятся на уровне лучших известных из литературы, а для ряда примесей ниже в 2-1000 раз. С использованием градуировочных зависимостей и оценки чувствительности от величин полных сечений ионизации определяемых веществ установлено содержание 35 примесей. Определено содержание примесей в пробах очищенного фосфина и фракциях, отобранных из верхней и нижней части ректификационой колонны. Установлено, что наиболее трудно удаляемыми примесями являются углекислый газ, арсин и пропилен.Ключевые слова: фосфин, примеси, хромато-масс-спектрометрия, адсорбционные капиллярные колонки, предел обнаруженияDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2013.17.4.011