А.В. Новосёлова, Л.Р. Бацанова - Аналитическая химия Бериллия (1107262), страница 20
Текст из файла (страница 20)
95). Повышение чувствительности и точности при спектрографировании растворов может быть достигнуто подбором условий возбуждения и способов подачи анализируемой пробы в зону разряда. Ниже приведены данные о чувствительности определения бериллия в искре и дуге (табл. 17). Определение бериллия в металлах и сплавах Спектральное определение бериллия в сплавах и металлах широко распространено и обеспечивает высокую точность (5— 6О)о), особенно при анализе легких сплавов (на основе магния н алюминия) и бронз. Основная трудность при определении бериллия в сплавах заключается в приготовлении эталонов одинакового состава с анализируемыми пробами.
Пробы металлов в качестве эталонов применяют редко, для этого необходимы данные химического анализа; отливка эталонных образцов сплавов [465) должна производиться особенно тщательно, чтобы обеспечить однородность эталонов, от которой сильно зависит восдроизводимость результатов анализа. Метод непосредственного сжигания металлических проб используют реже, чем метод анализа их растворов. Переведение сплавов в раствор позволяет получить однородные образцы. Для равномерного поступления пробы в зону разряда, исключающего потери при испарении, разработан целый ряд способов.
Введение жидкой пробы в источник осуществляется путем использования значительных объемов расгворов (распыление, применение тарелочных электродов), возбуждения сухого остатка после высушивания раствора на электродахили при помощи подачи жидкости в зону разряда в виде тонкой пленки (фульгурагоры, электроды специальной конструкции). Приемы внесения проб растворов бериллия в электродное пространство и чувствительность определения бериллия этими методами обсуждаются во многих работах (444 †4). Спектральное определение бериллия в легких металлах и сплавах Прейс [452] сопоставил чувствительность определения бериллия в магнии и его сплавах в различных источниках возбуждения для различных форм, в которых происходит возбуждение анализируемых проб.
Им изучено возбуждение твердых образцов при помощи импульсной дуги и высоковольтной искры, а также возбуждение проб растворов в высоковольтной искре. Сравнение полученных результатов приведено в табл. 18. Таблица 18 Чувствительность определения бернллня в сплавах магния в различных источниках возбуждения спектра 1452] Расстоя- ние между электро- дами, мм Аяалнтя- ческие анния, Х Чуаетаятеаьяость, уе Объект ааа- Источник лиза аозб>ждения Параметры коатера Ве 3130,4~ Мй 3074, 0 Раствор Высоковольтная искра Вторичное напряже ние 8 кв, С = 0,005 мкф, 77 =0,135 мгн Вторичное нзпряже ние 15 кв, С = 0,00о мкф, 77 = 0,005 мгн С = 200 мкф, ьа = 0,50 мгы 3 10 е 0,1 10 з ~Ве 3130,4 Мй 3074,0 То же Твердый образец 1 ° 10 е Ве 3130,4 М63074,0 То же Контроли- руемая дуга 94 Для получения жидких проб сплав растворяют в соляной кислоте.
Стандартные растворы готовят из спектрально-чистого магния путем добавления определенных количеств бериллия. Для возбуждения проб растворов используют технику полого пористого электрода Фельдмана [444], при помощи которого достигается равномерная подача анализируемой пробы в электродное пространство. Пористый электрод служит верхним электродом искры и представляет собой графитовый стержень длиной 3,75 слг, с наружным диаметром 0,6 см и внутренним диаметром 0,3 см с тонким дном толщиной 1,0 — 1,2 мм.
Жидкость просачивается в зону разряда под действием капиллярных сил. Противоположный электрод — графитовый стержень диаметром 0,3 см с плосклм или заточенным концом, находящийся на расстоянии 2 мм от верхнего. Анализируемый раствор вводят в полый электрод стеклянной пипеткой. После включения искры и установления равномерного поступления раствора через порисгое дно в зону разряда (5 — 1О сек) фотографируют спектр. Время экспозиции около 180 сек. Возбуждение возможно производить также при помощи низковольтной прерывистой дуги. В анализируемый раствор добавляют 1Ооо серной кислоты, чтобы обеспечить постоянную вязкость. Очень важно, чтобы графит, служащий материалом электрода, обладал нужной пористостью.
Если раствор очень медленно пропитывает дно, то следует предварительно прогреть графит в пламени или подвергнуть действию дуги постоянного тока (10а). Ошибки при работе с пористым электродом могут быть связаны также с неодинаковым поглощением различных компонентов пробы графитом или с загрязнением пробы примесями в угле. Метод пористого электрода получил распространение при определении бериллия в литии [457] и висмуте [458]. При анализе сплавов магния [452] для определения используют аналитическую линию бериллия 3130,4 А, линией сравнения служит линия магния 30?4,0 А.
Градуировочный график строят в координатах: концентрация бериллия (в о7о) — !оц отношения интенсивностей в пределах 0,0003 — 0,05е1о Ве. Относительная ошибка определения бериллия при содержании его в магнии 0,01 — 0,1Ъ составляет, по данным Прейса, 6 — 8о)о, но при определении более низких концентраций ошибка увеличи вается. Гусяцкой и Русановым [456] разработана методика спектрального определения бериллия в алюмомагниевых сплавах. Ими использовано возбуждение растворов в искре и предложен способ введения раствора в зону разряда при помощи фульгуратора. 2 — 3 мл анализируемого раствора помещают в специальную ,чашечку, в центре которой находится полый графитовый цилиндр, служащий нижним электродом искры. В качестве верхнего электрода используют графитовый стержень, заточенный на конус, который находится на расстоянии 2 мм от нижнего электрода (и поверхности раствора).
Лучший способ возбуждения — применение конденсированной искры или слаботочной активизированной дуги. Нагревание электродов до высокой температуры следует избегать, так как это приводит к потерям пробы при испарении. О,1 г магния и алюминия (нли их сплавов) растворяют в 2 мл 157юной НС1, Если проба не растворяется полностью, обрабатывают остаток конц. НС1 при нагревании. Растворы объединяют, добавляют 5 мг кадмия в виде раствора хлорида и разбавлнют водой до 5 мл. 2 мл полученного раствора возбуждают в искре.
Время экспозиции 40 сек. Градуировочный график для определения содержания бери.элия строят в координатах: концентрация бериллия в растворе — разность почернений линий бериллня н кадмия, В качестве аналитической пары используют линии Ве 2348,61 и Сб 2288,02 й. Прн определении 1,6 1О-а — 4 10-ате бернллия средняя квадратичная относительная ошибка составляет жзта. 95 Изменение содержания чагиня (алюминия) существенно влияет на интенсивность используемых линий; изменение концентрации НС! не оказывает иа них зачетного влинния.
Если содержание алюминия известно, в качестве линий сравнения можно использовать линни А! 236".06 и А( 2373,13 А. Многие авторы лля анализа растворов алюминиевых [451 459] п магниевых [460] сплавов применяют дисковый вращающийся электрод. Так же как метод пористого полого электрола, метод вращающегося электрода является одним из приемов для полного использования пробы и равномерной подачи ее в зону разряда. Электрод представляет собой графптовый или медный диск диаметром 1,25 с.и и толщиной 0,3 см, соединенный по горизонтальнои оси с мотором (!2 — 15 об)мин), приводящим диск в двяжение.
Диск погружают на глубину !5 мм в анализируемый раствор. Противоположный электрод — графитовый (или медный) стержень диаметром 0,6 см, заточенный на конус под углом 60'. Поверхность диска из графита должна быть достаточно пористой('для этого рекомендуется производить предварительное обыскривание электрода (30 сек, перед первым сжиганием и 10 сек.
перед каждым последующим). Перед спектральным определением бериллня в алюминиевых сплавах (459! 1 г сплава растворяют в 25 мл НС( (1: 1). Часть раствора помещают в лодочку, погружают дисковый электрод а раствор н возбуждают пробу в искре от генератора (индуктипность 0,06 мгн, емкость 0,005,чхф, напряженке 15 ы). Величина искрового промежутка 3 мм, экспозипия 20 сек. Содержание бериллня а пробах определяют по калибровочному графику, построенному н координатах: содержание бериллия (в а)о) — (ок отношения интенсивностей линий Ве и А1. Для определения 0,00! — 0,035ого бериллия в сплаве алюминия, содержащем 1Оо(о магния, используют аналитическую пару линий Ве 3130 — А! 2660; дчя концентраций 0,03 — 0,50о!о бериллия — Ве 2651 — А! 2652 А. Стандартные растворы готовят путем добавления к раствору металлического алюминия в соляной кислоте солянокислых растворов бериллия и магния.
Воспроизводимость характеризуется средней квадратичной ошибкой — бого. При фотографировании спектра одного и того же раствора дисковый электрол можно пе менять; верхний электрод следует менять после каждой экспозиции. Необходимо сохранять постоянную глубину погружения электрода в раствор. Манселл [460] использовал метод вращающегося электрода для анализа сплавов магния; результаты этого определения сопоставлены им с результатами анализа тех же сплавов путем испарения анализируемого раствора на графитовом электроде. Пробу растворяют в соляной кислоте. Спектры 5о)о-ного раствора возбуждаются в разряде высоковольтной искры (напря- жение 10 кв, емкость 0,007 мф, инлукция 1О мгн), Скорость вращения графитового дискового электрола 10 об(мин.
Линией сравнения выбрана линия Мд 3073,98 А. Ошибка определения 8'о. Метод с вращающимся электродом лал лучшую воспроизволимость по сравнению с высушиванием анализируемого раствора на графитовом электроле (100*С) и возбуждением в высоковольтной дуге переменного тока (2400 в, 4,4 а). Спектральное определение бериллпя в сплавах магния и алюминия описано также в работах (455, 461 — 464]. В анализе алюмомагниевых сплавов может быть использовано возбуждение пробы в луге постоянного тока после упарпвания с соляной кислотой в кратере угольного электрода (461].
Бирвольл [455] и Пуиг(462] производили возбуждение растворов сплавов в искре с угольными электродами. В качестве аналитической линии использован дублет 3131,1)3130,4 А. Линии сравнения — А) 3050,1 и Ми 2915,5 А. Определение бериллия в алюминиевых сплавах в дуге с жестким искровым режимом производилось Азаровой и Хазнной [463] (генератор ПС-ЗО, ток в первичной цепи 0,8 а, во вторичной 8 а, емкостью 20 мкф). Расстояние между электродами 1,85 мм, экспозиция 5 сек.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
