А.А. Немодрук, З.К. Каралова - Аналитическая химия Бора (1060734), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Содержание бора в анализируемой пробе находят по эталонной кривой, построенной по пробам с точно известным содержанием бора. При содержании более 0,5% В,Оа ошибка определения Около 3%. При навеске 50 г чувствительность метода составляет 0,02% В. При уменьшении навески до 10 и 5 г верхний предел определения повьняается до 15 и 30 /оВаОа соответственно. Изменение состава пробы существенно не влияет на результат определения бора.
Для избежания мешающего влияния водорода необходимо, чтобы его содержание в анализируемом образце н в контрольном эталоне было по возможности близким. Установку для определения бора по ослаблению потока тепловых нейтронов рекомендовано использовать для определения бора в синтетических бор н ы х сл ю да х )77). В качестве фона применяют смесь, соответствующую среднему составу синтетических слюд. Средняя ошибка 4-4,3%.
В другом варианте определения бора нейтронным методом (30!) используют радиево-бериллиевый источник нейтронов мощностью около 0,15 кюри. Слой тонконзмельченного анализируемого материала облучают нейтронами, замедленными в блоке парафина толщиной 7 см, н измеряют число а-частиц и ядер 1.17 (образующихся по реакции В" +и = 1.!?+нее), излучающихся в единицу времени, при помощи счетной установки с импульсной ионнзационной камерой. Содержание бора находят по калибровочному графику, построенному с применением эталонов с определенным содержанием бора. При содержании бора более ! % средняя ошибка составляет ~-!0%. Продолжительность одного анализа около 0,5 часа.
При снижении содержания бора до 0,1% средняя ошибка возрастает до ь30о!а, а продолжительность анализа — до нескольких часов. 174 Метод рекомендуется в тех случаях, когда анализируемын материал кроме бора содержит другие элементы, обладающие значительным семенихам поглощения медленных нейтронов. Показана (28) возможность определения бора в породах при помощи нейтрон-нейтронного каротажа по нейтронам тепловой энергии и яейтронам падкадмиевой энергии. При использовании нейтронов надкадмиевой энергии детектор нейтронов окружают .фильтром из кадмия и парафина. Метод позволяет определять содержание бора в пластах, залегающих выше уровня грунтовых вод. Рабочий диапазон метода 4 — 20о)о ВаО,.
При содержании 0,5 — 4% ВаОа рекомендуется каротаж скважин проводить с применением источника тепловых нейтронов. Для разведки бор ного сырья рекомендуется нейтронный гамма-метод (52), основанный на том, что большое сечение захвата нейтронов бором и малая энергия у-излучеяия обусловливают на диаграмме, построенной в координатах глубина , погружения (в буровой скважине) нейтронного зонда — наведеяная у-активность, появление отчетливых минимумов у-активности против абсцисс, соответствующих прохождению зонда мимо пласта, содержащего бор.
Чувствительность метода равна 0,2 — 0,3% В. К числу методов, не требующих предварительного отделения бора от других элементов, принадлежат большей частью спектральные. Подробная характеристика спектралыаых методов определения бора дана в гл. 1Ч. В качестве примера спектрального определения бора в торных породах без разложения анализируемого материала и отделения бора можно привести метод, разработанный Шиллинг и Пометун )300). Лкалиэ проводят иа сиектрографе ИСП-22 цри ширине щели 0,22 мм и высоте 0,8 мм с трехлииэовой осветительной системой. Применяют пластинки типа П Элемеитом сравнения служит сурьма.
В качестве аналитических пар линий используют линии В 2497,?3 — БЬ 2478,37 А. К анализируемому материалу добавляют равное количество сурьмвиовиивокислого калик или трехохись сурьмы, смешанную с равным количеством карбоиата натрия. При растирании порошков добавляют диэтиловый эфир При выиолиеиии анализа в вертикальной дуге электроды изготовляют иа медного ирутка диаметром 6 мм. Концы электродов аатачивают в виде срезанного клина. Ширина торцовой площадки нижнего электрода 4 м,к, верхнего 1 — ),б мм.
Пробу эвкреиляют иа торце нижнего электрода, емаааиного тоиким слоем раствора еиликата натрия (пригоден также канцелярский еиликатвый клей), погружая электрод в порошок анализируемого материала; цри этом к нему прилипает 4 — б мг порошка. Отсутствие бора в клее предварительио оиределиюг слектроскопически. Спектр фотографируют, ие дожидаяеь высыхании клев; испарение ироиэводкт ! мии. После выключения дуги раокалеииые электроды сразу опускают в чашку с водой. Вследствие резкого охлаждении слой окалииы отделяется вместе е остатками вещества пробы.
При этом электроды очищаются от бора, и их можно исиольэовать еще много раэ дли повторных анализов материала близкого состава. Для исцареиив пробы иного состава испольэоваииые электроды рекомендуется очищать мехаиически. Для получения достаточно высокой температуры дуги следует пользоваться электродами длиной до 30 мм. Расплавление концов электродов ухуд- . шает результаты, вследствие чего силу тока необходимо поддерживать нс выше 5 а. Для приготовления эталонов буру разбавляют породой, близкой по составу к анализируемому материалу; к полученной смеси прибавляют сурьмяновиннокислын калий; далее поступают так, кэк в случае анализируемого материала. При концентрации ВгОэ более 0,1сй градунровочкый график становится криволинейным, так как почернения линий бора попадают в область недодержек. Полное снрямлевие графика достигается преобразованием интенсивноуаэ '1 сти почернения 7 = 1Я 1у — ) фотографической пластинки в функцию 'у'а ) /аэ !Тг=)я[ — 1), вычисленные значения которой приведены в работе [,а 1237).
Метод позволяет определять 0,003 — 1,Оа!а В с точностью, сопоставимой с точностью химических методов определения бора. Для определения бора в рудах н горных породах оказался пригодным также метод вдувания порошка в пламя горизонтальной дуги [240, 2441 В этом случае продувают по 100 мг порошка смеси анализируемого материала с сурьмяновнннокислым калием. В качестве электродов используют 'медные стержни диаметром 6 мм. Щель экрана, принимающего промежуточное изображение трехлннзовой осветительной системы, должна устанавливаться вертикально. Градуировочмый график, построенный по этому. методу, практически совпадает с калибровочным графиком, построенным по описанному выше методу [3001.
Описывается [2721 спектральный метод определения до 0,0001%,В в горных породах с использованием навесок в 2 — 5 мг. Порошок анализируемого материала всыпают в зону дугового разряда с поверхности движущейся пластинки через трубчатый верхний электрод. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОРА В МЕТАЛЛАХ, СПЛАВАХ, РЕАКТОРНЫХ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛАХ Методы разложения Методы разложения сплавов сильно различаются в зависимости от состава последних н от применяемого метода определения бора. Это еще в большей степени относится к реакторным ~материалам, в число которых входят различные металлы и их сплавы, графит, прокаленная окись бернллня и т.
д. Сталь, чугун, железо. Для разложения сталей и чугунов с целью последующего отделения бора отгонкой в виде борнометилового эфира наиболее часто навеску растворяют в фосфорной кислоте при нагревании [415, 6461. По одному из методов разложение навески фосфорной кислотой совмещают с отгонкой бора в виде борнометилового эфира [871. Для этого 0,1 — 0,5 г анализируемой стали нлн чугуна помещают в сухую колбу, вводят !О мл 85%-ной фосфорной кислоты, метанол, затем отгоняют бор в виде борнометилового эфира. Для растворения сталей часто применяют также серную кислоту [325, 7251 илн серную кислоту с добавлением перекиси водорода [13, 2991 или персульфата аммония [59] Раствореняе в серной кислоте особенно выгодно в тех случаях, когда бпределение заканчивают фотометрическим методом в растворе серной кислоты без предварительного отделения бора, Для растворения сталей рекомендуется также применять царскую водку [2, 404, 11605 соляную кислоту н присутствии перекиси водорода [404, 655, 838] и хлорную кислоту с перекисью водорода [566).
Разложение сталей и чугунов, как правило, проводят прн паг!зевании с обратным холодильником. Как известно, в процессе получения сталей н чугунов бор частично образует силицид и борнды металлов, не растворяющиеся в кислотах (см. табл. 9) В связи с этим растворение сталей в кислотах в ряде случаев принодит к переведению в раствор н определению только так называемого кислоторастворимого бора. Для переведения всего бора в раствор нерастворившийся остаток после растворения навески в кислоте отфильтровывают, озоляют н сплавляют с содой [325, 566). План растворяют в кислоте, и полученный раствор присоединяют к основному раствору нли, в случае необходимости, определяют в нем содержание бора отдельно (кислотонерастворимый бор).
Для разложения кислотоупорных сталей навеску сплавляют с перекисью натрия. 0,5 г танкаизмельченной стали сплавляют в никелевом тигле с 3 г перекиси натрия, перемешивая никелевой проволокой или шпателем, при температуре темно-красного каления. По охлаждении план обрабатывают 30— 40 мл воды, раствор нагревают до кипения, кипятят несколько минут н насыщают углекислым газом в течение 15 мнн для превращения едкого патра в бикарбонат натрия. Затем прибавлягот 0,5 — 1 г сульфата двухвалентного железа дла восстановления хромата, кипятят, прибавляют бумажную массу ч фильтруют через бумажный фильтр.
Осадок. состоящий на карбонатов и гндроокисей железа, викеля, хрома, марганца, промывают 5 раз 1по 5 — 5 мг! горячим 1эуэ-ным раствором карбаната натрия и под конец — водой. В фильтрете после упаривания и подкисленна серной кислотой бор определяют с хинализарином. Метод рекомендуется для определения бора в сталях, техническом железе и чугуне [408, 726, 1148). В тех случаях, когда определение бора заканчивается экстракцией его в виде тетрафторобората какого-либо основного ~красителя н фотометрированнем полученного экстракта, для растворения анализируемой стали или чугуна примеээяют, 12 Анаэатаческэя ханна бора как правило, фтористоводородную кислоту нли фториды щелочных металлов и аммония в присутствии серной, фосфорной или соляной кислот [834, 968].
Разложение же проводят в полиэтиленовом сосуде. Иногда для растворения навески анализируемой стали, чугуна или оппеделенного металла применяют метод анодного растворения (436], Такой способ растворения наиболее выгодно использовать в тех случаях, когда основной компонент и большинство примесей одновременно выделяются из раствора на ртутном катоде. Металлы и их сила вы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
