Оптические методы анализа. Общий принцип метода. Классификация оптических методов анализа /по изучаемым объектам, по характеру взаимодейс

Повышение чувствительности спектрального определения Sb (до 5- 10-в%); Bi, Zn и Tl (до 1 • 10~в%); Cu (до 5-10~®%); Ag и Pb (до 2- IO-8 %) в олове было достигнуто при использовании дуги постоянного тока в контролируемой атмосфере (Ar, O2, CO2) [1522].

Для определения примесей в олове и некоторых его соединениях применяют предварительную химическую обработку анализируемых объектов [173, 260, 339, 483, 563].

После переведения Sn в SnO2 (обработкой HNO3, упариванием раствора и прокаливанием остатка при 800°С), смешивания с угольным порошком и фракционного сжигания в дуге постоянного тока (220 в, 10а) получена чувствительность определения магния (279,55 нм) 5- 10~в%, кальция (422,67 нм) 8-10~6%, кремния (288,15 нм)

М0-4%, алюминия (308, 21 нм) 5 — IO’4 %, железа (302,01 нм) 8- Ю-4 % и меди (324, 75 нм) 5-10~5 
%. Спектрограф ИСП-28 [563]. Ряд методик спектрального анализа касситерита при определении в нем 0,03—1,0% Nb, 0,05—2,0% Та, 0,001—0,5% Y, 0,01—0,5% La, 0,003—0,1 % Sc, 0,0005—0,1 % Ga и 0,001—0,1% In, а также породообразующих компонентов (SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, МпО, CaO, MgO) приведены в [483]. Концентрирование Nb и Та осаждением с отделением от макроколичеств олова для последующего спектрального определения см. [173].

Для определения индия и германия в олове используют раствор анализируемого образца, вводимый с помощью фильгуратора в разряд дуги переменного тока [260]. При регистрации спектра на спектрографе ИСП-28 (экспозиция 2 мин., сила тока За, ширина щели 0,012 мм) и измерении аналитических пар линий In (410,18 нм) — Sn (380,10 нм) и Ge (265,12 нм) — Sn (270,65 нм) чувствительность определения индия и германия составляет 1 мкг/мл.

Высокую чувствительность спектрального анализа олова на примеси получают при разложении большой навески олова (до 5 г) хлором или бромом в присутствии CCl 4, с последующей отгонкой образовавшегося галогенида олова(1У), концентрированием примесей на угольном порошке и испарением их в дуге постоянного тока (спектрограф ИСП-28) [339 , 618, 619].

—5 г Sn помещают; в кварцевый стакан,’вводят 20—50 мг угольного’по- рошка ‘(содержащего 4% NaCI), 1—2 мл CCl4 и 2—8 мл Br2 (порциями ‘по 0,5 мл). Разложение пробы завершается за 15—40 мин., после чегб отгоняют избыток Br2, CCl4 н SnBr4, ‘постепенно повышая |температуру7до 180—200°С. Угольный порошок с концентрированными на’нем примесями помещают в кратер графитового электрода (анод), диаметром 4 мм и глубиной 3 мм. Верхний электрод затачивают на конус. Электроды предварительно обжигают в дуге по стоянного тока (15 а) в течение 10 сек. Спектры возбуждают при токе Юз в течение 30 сек. и регистрируют на спектрографе ИСП-28. В области 200— 260 нм используют пластинки УФ-1, выше 260 нм — пластинки типа 1 (2—4 еди-i ницы ГОСТ светочувствительности). Для построения калибровочной кривой эталоны готовят выпариванием растворов хлоридов и нитратов металлов на угольном порошке с 4% NaCl. Калибровочные графики строят в координатах S—i Ig С, где S — почернение линии, С — концентрация элемента.

При исходной навеске 2 г чувствительность определения равна 3-10-8% Ag; 1-10"’% Mn, Cu; 3-10"’% Ni, Pb, Cd, Bi, Au; M0-e%Mg, Cr, Tl, Со, Mo; 3-10-«% Al, Fe, Zn; 3-10"6% Ca, W, Та. Коэффициент вариации 40—60% для Mg, Al, Ca, Fe, а для остальных металлов 30—40% [339].

Радиоактивационный метод

Радиоактивационный метод позволяет проЕодить определение ряда микро- и субмикрспримесей в олсЕе и некоторых оловосодержащих объектах.

7* 195

Определение многих микропримесей в высокочистом металлическом олове может быть выполнено по следующей методике.

0,1—1,0 г Sn облучают в потоке тепловых  нейтронов, растворяют в смеси H2SO4 и HNO3, прибавляют 10 мг Au (носитель) и  отгоняют бромиды Sn, As, Sb и Se в токе CO2 при 200—220°С. В остатке 7-спектрометрически  определяют 15 элементов-примесей; мышьяк  и селен осаждают из дистиллята  в виде сульфидов, а сурьму в виде металла (действием порошка железа). Определение вы- _ деленных элементов завершают также -^-спектрометрически [1141].

Индий и марганец в олове определяют после облучения пробы тепловыми нейтронами. Пробу растворяют в HF + H2O2 и для отделения от олова пропускают через анионит дауэкс-1Х8 в F-фор- ме. Элюируют In и Mn 5М раствором HF. Без отделения от олова эти элементы могут быть определены по их 7-пикам (116mIn и 66Mn—1293,4 и 846,8 кэв соответственно) с использованием свинцового фильтра (толщиной 5 мм) для поглощения 7-излучения 126mSn (332 кэв) и 123mSn (160 /сэе). Чувствительность определения IO-в % Mn и 10-’% In [1141, 1142].

Содержание 2- IO-5 % Sb в олове с относительным стандартным отклонением ±1,2% определяют посредством активации тепловыми нейтронами по радиоизотопу 124Sb с периодом полураспада 60,9 суток. В качестве внутреннего стандарта используют изотоп 125Sb (Th =2,81 года), образующийся по ядерной реакции 124Sn (п, у, p~)125Sb.

~60 мг пробы и 100 мг стандартной  смеси Sb и Sn помещают в алюминиевую Kancjwiy и облучают в ядерном реакторе с потоком тепловых нейтронов 2,0■ IO13 нейтрон/см2-сек в течение 180 час., выдерживают 13 суток после об. лучения и растворяют в царской водке. Из полученного раствора, доведенного до Ь N HCl, экстрагируют сурьму изоамилацетатом и измеряют активность 124Sb и ls5Sb по 7-пикам 1,69 и 0,427 Мэв соответственно [1232].

Субмикроколичества меди в олове высокой чистоты определяют высокоселективным методом у.у-совпадений [1386, 1493], актива- ционный анализ позволяет также установить содержание кислорода в олове [907]; микропримеси Cu, Au и Zn определяют в сплаве Те—Sn после облучения потоком тепловых нейтронов 1,8- IO13 нейт- рон/смг-сек в течение 8 час. [110].

Применение субстехиометрической экстракции дитйзонатбв Ag и Cu при нейтронно-активационном анализе олова позволяет определять эти элементы при концентрациях ^ti-Ю-4% [1094, 1423].

Список использованной литературы:

1.   Васильев В.Т.  Аналитическая химия. В 2 кн. Кн. 2.  Физико – химические методы  анализа :  учебник для студ .  вузов ,  обучающихся по химико  – технол .  спец . -5- е изд .,  стреотип. -  М .:  Дрофа , 2005. -383  с .

2.   Тикунова И . В .,  Дробницкая Н . В .,  Артеменко А . И .  Справочное руководство по  аналитической химии и физико  – химическим методам анализа :  учебное пособие . – М .:  Высшая  школа , -2009. -413  с .  3.Аналитическая  химия / под ред .  Ю . С . Золотова . -  М .:  Высшая школа ,  2000. -463  с .  Ю . А . Карпов ,  А . П.  Савостин  Методы пробоотбора и пробоподготовки -  М .:  Бином .  Лаборатория знаний , 2003. -243 с .