Комплексные подходы к характеризации наноалмазов детонационного синтеза и их коллоидных растворов (1105580), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Определение влажностиДля термогравиметрического определения влажности точную навеску порошкананоалмазов ~1 г помещали в анализатор, нагревали ИК-излучением до 105C и выдерживалидо постоянной массы (самый чувствительный критерий отключения — изменение массы неболее 1 мг за 140 с).Методика 13.
Приготовление градуировочных смесей для непламенной пиролитической ААСГрадуировочные смеси готовили из свободного от ртути порошка силикагеля и растворовс точно известным содержанием ртути. Для этого 5 мл ГСО ртути(II) 7343-96 помещали встеклянную мерную колбу объемом (50.0 ± 0.1) мл и разбавляли 0.3М раствором азотнойкислоты (свободной от ртути) до метки, получая базовый раствор № 1 с содержанием ртути100 мг/л. Затем 5 мл базового раствора № 1 помещали в стеклянную мерную колбу объемом(50.0 ± 0.1) мл и разбавляли 0.3М раствором азотной кислоты до метки, получая базовыйраствор № 2 с содержанием ртути 10 мг/л.
Далее необходимое количество SiO2 (см. таблицу 14)помещали в полипропиленовые сосуды объемом 30 мл, добавляли требуемое количествобазовых растворов, смачивая поверхность порошков, но не касаясь стенок. В качестве холостойсмеси использовали 10 г чистого силикагеля, помещенного в такой же сосуд. Все смеси,включая холостой, вносили в сушильный шкаф, нагретый до температуры 35C, и выдерживалив течение 1 ч для высыхания, затем смеси извлекали и охлаждали до комнатной температуры,закрывали крышками и интенсивно перемешивали встряхиванием в течение нескольких минут.Таблица 14 — Составы градуировочных смесей для непламенной ААССодержание Hg всмеси, мкг/гОбъем базовогораствора № 2, мклОбъем базовогораствора № 1, мклМасса SiO2, г0.010.050.100.200.400.600.801.002.005.0010.01020204060120160–––––––––––204010020010.0004.0002.0002.0002.0002.0002.0002.0002.0002.0002.00078Методика 14.
Измерение градуировочных смесей методом непламенной пиролитической ААСТочную навеску каждой градуировочной смеси (около 100 мг) помещали в кварцевуюлодочку для сжигания, запускали регистрацию записи фонового сигнала, вводили лодочку впечь приставки РП-91С. Регистрировали абсорбцию до тех пор, пока вся ртуть не испариться исигнал не вернется к фоновым значениям (около 30–40 с.). Для холостой смеси проводили 10параллельных измерений и по 3 для всех остальных смесей.Методика 15. Измерение образцов с низким содержанием ртути (без разбавления)Точную навеску каждого образца (50–300 мг) помещали в кварцевую лодочку ирегистрировали сигнал как описано в методике 14 для градуировочных образцов.
Для каждогообразца проводили по 3 параллельных измерения с разными навесками, например 100, 200 и300 мг.Методика 16. Измерение образцов с высоким содержанием ртути (с разбавлением)Образцы с высоким содержанием ртути (>10 мкг/г) разбавляли с помощью порошкачистого силикагеля. Для этого необходимые количества SiO2 и наноалмазов согласно таблице15 помещали в полипропиленовые емкости и интенсивно перемешивали встряхиванием втечение нескольких минут. Полученные смеси и чистый SiO2 измеряли по 6 раз как описано вметодике 14.Таблица 15 — Составы смесей НА–SiO2.Марка наноалмазовУДА-С-ГОУДА-СУДАГ-СМассаSiO2, г1.90501.90525.9070Масса НА, г0.10000.11980.0960СодержаниеНА в смеси, %5.05.91.6Кратностьразбавления20.116.962.5Методика 17.
Качественный рентгенофлуоресцентный анализРегистрацию рентгенофлуоресцентных спектров наноалмазов проводили в видепорошков в гелиевом режиме. Для этого образцы помещали в полипропиленовые сборныекюветы с дном из пленки Spectrolene толщиной 6 мкм, кюветы переносили в держательобразцов,закрываликрышкой,вводиливрентгенофлуоресцентныйспектрометрирегистрировали спектры искомых элементов.
Условия проведения измерений указаны в таблице16.Методика 18. Приготовление градуировочных смесей для количественного РФС анализаДля приготовления градуировочных смесей в качестве основы использовали спектральночистый графит. Точные навески порошка графита (1.000 г) помещали в 30-мл предварительновзвешенные полипропиленовые емкости и добавляли необходимые объемы базовых растворов79№ 1–3 с известным содержанием элементов как указано в таблице 17. Смеси № 6–8 тщательновстряхивали, остатки смесей с крышек смывали деионизированной водой в емкости с основнойчастью смеси.
Все приготовленные смеси (№ 1–12) помещали в сушильный шкаф, нагретый дотемпературы 115С и высушивали в течение 10 часов, после чего извлекали, охлаждали прикомнатной температуре на воздухе в течение 1 часа, затем взвешивали. Полученные порошкитщательно перемешивали шпателем из нержавеющей стали.Таблица 16 — Условия регистрации линий рентгеновской флуоресценцииЗначение для линийПараметрНапряжение, кВТок, мАФильтр первичногоизлученияКоллиматорКристалл-анализаторДетекторВращение пробыВремя интегрирования, сУгол начала сканирования,2Угол конца сканирования,2Шаг сканирования, 2Тип сканированияДискриминатор нижнегоуровняОкно дискриминатораHg L.Ag KCe KZr K,Y K,Hf L.6070Al0.5 ммCl K30100Cu 0.25 ммBe 0.127 мм0.25LiF200SC0.6Ge111FPCда464442351594421.591.5371711482594.50.025Быстрое цифровое30900.14010010070100100Навеску каждой из полученных смесей (300.0 ± 0.1) мг помещали в пресс-форму длятаблеток 40 мм (предварительно в нее вставляли наковальню из карбида вольфрама испециальный алюминиевый цилиндр для уменьшения диаметра до 29 мм), равномернораспределяя порошок по всей пощади диска.
Затем убирали цилиндр и аккуратно, не повреждаяслоя графита, засыпали (15.0 ± 0.1) г борной кислоты. Пресс-форму закрывали второйнаковальней, вставляли плунжер и прессовали таблетку (15 тонн, 1.0 мин прессование/1.0 минрелаксация). Полученные таблетки вносили в рентгенофлуоресцентный спектрометр ирегистрировали излучение выбранных элементов при условиях, указанных в таблице 18.80Методика 19. Приготовление градуировочных смесей для количественногорентгенофлуоресцентного определения Si и ClДля приготовления градуировочных смесей в качестве основы использовали RUDDM 3.Точные навески порошка НА (1.000 г) помещали в 30-мл полипропиленовые емкости (дляприготовления смесей № 9–12 емкости предварительно взвешивали) и добавляли растворы сизвестным содержанием Si и Cl (процедура их приготовления изложена ниже) как указано втаблице 19.
К смесям 5–12 также добавляли по 5 мл деионизированной воды и аккуратноперемешивали суспензию круговыми движениями, не используя каких-либо перемешивающихэлементов, добиваясь относительной однородности суспензии. Эти смеси затем помещали вультразвуковую ванну на 30 мин. После этого все приготовленные смеси (№ 1–12) помещали всушильный шкаф, нагретый до температуры 115С и высушивали в течение 3 часов, после чегоизвлекали и охлаждали при комнатной температуре. Для смесей № 9–12 измеряли массуполученного порошка после высушивания с целью учета разбавления наноалмазов солями, дляостальных смесей изменением массы пренебрегали ввиду ее малости.В качестве базового раствора кремния № 1 использовали готовый раствор силикатанатрия с паспортным содержанием SiO2 (27 ± 1.5) масс. %. С учетом паспортной плотностираствора (1.35 ± 0.05) г/мл концентрация SiO2 составила (364 ± 18) г/л.
Для приготовлениябазового раствора хлоридов № 2 с концентрацией Cl (100 ± 1) г/л 8.240 г NaCl помещали вмерную колбу объемом (50.00 ± 0.06) мл, добавляли ~ 25 мл деионизированной воды,перемешивали до полного растворения соли, затем добавляли 500 мкл концентрированнойHNO3 для консервации раствора, доводили до метки деионизированной водой и перемешивали.Плотность полученного раствора NaCl c концентрацией 164 г/л составила 1.116 г/мл. Дляприготовления базового раствора № 3 с концентрацией SiO2 (14.6 ± 0.7) г/л и Cl (4.0 ± 0.4) г/л вмерную колбу объемом (50.00 ± 0.06) мл добавляли по 2000 мкл базовых растворов № 1 и 2,доводили до метки деионизированной водой и перемешивали. Для приготовления базовогораствора №4 с концентрацией SiO2 (729 ± 36) мг/л и Cl (200 ± 20) мг/л в мерную колбу объемом(250.00 ± 0.4) мл добавляли по 500 мкл базовых растворов № 1 и 2, доводили до меткидеионизированной водой и перемешивали.
Измерение рентгенофлуоресцентных сигналовпроводили при условиях, представленных в таблице 18.81Таблица 17 — Составы градуировочных смесей для количественного анализа с помощью РФС№смеси123456789101112КонцентрацияКонцентрацияКонцентрацияметаллов AlNa, K, Ca, Mg,Fe, мг/лZn, мг/лмг/лОбъембазовогораствора №1,мклОбъембазовогораствора №2,мклОбъембазовогораствора № 3,мклНавескаграфита,мгКонечная массасмеси, мг00––––10001000––10101010010001000––25252525010001001––50505050010001001––100100100100010001002––199199199200010001005––3963963964000100010099751463146310000505010001026–02372237225025010001054–04515451550050010001108–06826682680080010001172–0823082301000100010001215Базовый раствор № 1 (по 100 мг/л): Al, Sb, Ba, Be, B, Cd, Ca, Cr, Co, Cu, Fe, Pb, Li, Mg, Mn, Ni, K, Si, Na, Sr, Tl, V, Zn (ICP-AM-6)Базовый раствор № 2 (10000 мг/л): FeБазовый раствор № 3 (по 10000 мг/л): Na, K, Ca, Mg (ICP-AM-15)82Таблица 18 — Условия измерений для количественного анализа с помощью РФСЛинияAl Kα1,2B Kα1,2Ba Kα1,2C Kα1,2Ca Kα1,2Cl Kα1,2Co Kα1,2Cr Kα1,2Cu Kα1,2Fe Kα1,2K Kα1,2Mg Kα1,2Mn Kα1,2Mo Kα1,2N Kα1,2Na Kα1,2Ni Kα1,2O Kα1,2P Kα1,2Pb Lα1,2Rh Kα1,2Rh KaComptonS Kα1,2Si Kα1,2Sn Kα1,2Sr Kα1,2Максимум2θ, °Фон1, °Фон 2,°КристаллДетекторКоллиматор144.71331449.81869611.01966730.416004113.08625192.76131952.79515469.35438645.02737257.517936136.68411337.43418362.97313920.33242641.25431545.4664148.666991100.060819141.03500533.93206324.870607-1.3-4-0.6-10-1.5-2-0.3-0.8-0.5-0.6-1.5-1.2-0.5-0.2-2.5-1.5-0.5-4-2-0.401.540.6101.520.30.80.50.61.51.20.50.241.50.5420.30PETAXBeBLiF200AX16CLiF200Ge111LiF200LiF200LiF200LiF200LiF200AX03LiF200LiF200AX09AX03LiF200AX03Ge111LiF200LiF220FPCFPCSCFPCFPCFPCFPCFPCSCFPCFPCFPCFPCSCFPCFPCSCFPCFPCSCSC0.62.60.252.60.60.60.250.250.250.250.60.60.250.152.60.60.250.60.60.250.25Дискр.нижнегоуровня40354035404040404040404040404040404040404018.5700LiF200SC0.25110.687718109.02849614.03867125.149048-2-2-0.3-0.5220.30.5Ge111PETLiF200LiF200FPCFPCSCSC0.60.60.60.25Окнодискр.Времясчета, сНапряжение,кВСилатока, мА10090100901001001001001001001001001001001001001001001001001006401230121218612612201218402012401212123030603030306060606030306060303050303050609595509595957050505095955060959550959580404010065050404040401001001001001212126303060609595505083Ti Kα1,2V Kα1,2W Lα1,2Zn Kα1,2Zr Kα1,286.13732976.93275143.01833741.79887622.551353-0.9-0.3-0.4-0.5-0.50.90.20.30.50.5LiF200LiF200LiF200LiF200LiF200FPCFPCSCSCSC0.250.150.250.250.25404040404010010010010010061212121260606060605060505050Таблица 19 — Составы градуировочных смесей для количественного рентгенофлуоресцентного определения Si и Cl.ОбъемОбъемКонцентрацияКонцентрация ОбъемОбъемКонцентрацияКонцентрациябазового базовогоКонечная№SiO2, мкг/г (сCl, мкг/г (сбазового базовогоНавескаSiO2, мкг/гCl, мкг/г,раствора растворамассасмесиучетомучетомраствора раствораНА, мг(Расчет)расчет№ 3,№ 4,смеси, мгразбавления)разбавления) №1, мкл №2, мклмклмкл10000––––1000272.972.92020–––10010003145.8145.84040–––20010004583.2583.2160160–––8001000514581458400400––100–1000629162916800800––200–1000100075832583216001600––400–10008116641166432003200––800–100093645034223100009389100100––10651072900645042000017697200200––1130111458001156854000031738400400––1260122916001917618000052609800800––1521844.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
