在高端制造领域,如半导体光刻、激光器填充、超临界流体萃取及食品级惰性保护等应用场景中,高纯二氧化碳(纯度≥99.99%)的品质直接关系到工艺稳定性与产品良率。
其中,氧气作为强氧化性杂质,即使在ppm(10⁻⁶)甚至ppb(10⁻⁹)级别,也可能引发材料氧化、催化剂中毒或系统腐蚀。
因此,GB/T 23938—2021《高纯二氧化碳》国家标准对氧气含量设定了严格限值:99.99%级≤10 ppm,99.995%级≤5 ppm,最高纯度99.999%级则要求≤1 ppm。
根据标准第7.2条,氧气含量的测定应优先执行GB/T 6285《气体中微量氧的测定 电化学法》。该方法基于电化学传感器原理,通过氧在阴极还原产生电流信号,实现定量分析。
其优势在于响应速度快(通常<30秒)、操作简便、成本较低,适用于生产现场的快速质量控制。然而,电化学传感器存在寿命限制(通常6–12个月),且易受CO₂高浓度背景干扰,长期稳定性需依赖频繁校准。
对于超高纯(99.999%)等级产品,标准允许采用GB/T 28726《气体分析 氦离子化气相色谱法》(HID-GC)进行测定,前提是配备氧/氩专用分离色谱柱。
HID检测器具有极高的灵敏度(可达0.1 ppb)和宽动态范围,能有效分离CO₂基体中的痕量O₂,避免交叉响应。该方法虽设备成本高、操作复杂,但数据可靠性强,特别适用于第三方检测或仲裁分析。
值得注意的是,标准明确规定:当检测结果存在争议时,以GB/T 6285方法为仲裁依据。这意味着实验室在建立检测体系时,必须同步验证两种方法的一致性,
并严格控制采样环节——包括使用EP级钝化不锈钢管线、避免橡胶密封件、采样前充分吹扫系统(≥3倍体积)等。
综上,氧气检测不仅是技术问题,更是质量控制体系的关键环节。唯有深入理解标准逻辑、合理选择方法、严控操作细节,方能确保高纯二氧化碳在尖端应用中的安全与效能。

