И.М. Коренман - Аналитическая химия Калия (1108627), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Непосредственное определение калия по его собственной радиоактивности возможно только при отсутствии в анализируемом объекте других радиоактивных элементов. Минерал, содержащий 5,6 10 4% 11202, имеет такую же !1-активностьо как 10Я объект с 1% К40 [720, 1185, 1304). Описаны методы раздельного радиометрического определения калия, торна, урана и радия я одном образце [234, 468, 720, 1090, !758, 2094). Кратко опишем способ определения калия в присутствии урана и тория [211.
Сначала измеряют общую активность образца (й1, имп(мин), затем при тех же условиях, но с применением латунного экрана толщиною 0,15 мм снова измеряют общую активность (г7„имп7мин). Предварительными опытами было установлено, что с экраном регистрируют 19,4% от начальной активности калия и 35,8 от активности урана или торня. Следовательно, й!= пи+ пс; Ж,=О,!94 пк+0,358 пс, где пк и и с — регистрируемая активность калия и урана (тория) без экрана, имп(мин. Решая этн уравнения относительно активности калия, находим: 0,358Ф вЂ” У, и„= ' ' ими!мин. 0,358 — 0,184 Зная пк, можно по калибровочному графику найти содержание калия в анализируемом образце. Коэффициенты 0,358 и 0,194 не следует рассматривать как константы. Соответствующие величины измеряют в каждом случае отдельно, они зависят от применяемой счетной установки и режима ее работы, от толщины и материала экрана и т.
д. Метод применен для анализа почвы. Предлагается упрощенный способ определения калия в присутствии урана и тория в осадочных породах [406[. Сначала измеряют ()-активность исследуемого объекта и вычисляют количество радиоактивных элементов в процентах калия. Из этой величины вычитают поправку на содержание урана и тория. При этом учитывают, что ()-активность тория приблизительно в 4 раза меньше (1-активности урана: 11 + 0,25ТЬ 5,610 х где Л вЂ” поправка на содержание урана и тория, выраженная в процентах, калия; 1) — содержание урана в анализируемом объекте, %; Тй — содержание торня в анализируемом объекте, %; 5,6 ° 10-4 — содержание урана в процентах, эквивалентное по 8-активности 1% калия. Определению калия практически не мешает присутствие рубидия, так как его примесь обычно мала и излучение его очень мягкое [697).
110 Преимущество определения калия описанным способом заключается в его простоте, Метод не требует выполнения каких- либо химических операций, при анализе объект сохраняется без изменения, и при необходимости определение может быть повторено. При содержании 1 — 2% и больше калия в объекте определение отнимает немного времени. Использование естественной радиоактивности калия дает возможность автоматизировать процесс анализа, позволяет определять содержание калия в потоке и автоматически регулировать некоторые производственные процессы [1661.
К недостаткам метода следует отнести поглощение (1-излучения калия твердой нли жидкой средой. Для уменьшения этого явления при выполнении определения предусматривается прямой контакт исследуемого объекта со счетной трубкой. Если такой контакт по какой-либо причине невозможен (например, при анализе растворов, действующих на .стенки счетной трубки), то определение по ()-активности становится неосуществимым. Правда, для уменьшения влияния природы анализируемого объекта на материал счетной трубки последнюю покрывают тонким слоем лака на основе полихлорвиниловой смолы [1661, но это приводит к уменьшению эффективности счета.
Этого недостатка лишен метод определения калия по его у-излучению, которое способно проходить даже через несколько сантиметров раствора. Такое свойство позволило определять калий в породах в местах их залегания, в буровых скважинах, пересекающих калиевые горизонты. Счетную у-трубку в герметически закрытой стальной гильзе опускают в скважину на каротажном кабеле.
При прохождении через пласты калиевых минералов трубка регистрирует у-лучи. Таким способом можно определять глубину залегания калиевых минералов и содержание в них калия [289, 570). К недостаткам определения калия по его у-излучению следует отнести значительно меньшую абсолютную у-активность калия по сравнению с его ()-активностью. Количественное определение калия по его естественной радиоактивности применяется при анализе минералов и руд [289, 406, 468, 749, 1304, 1382, 1587, 1588, 2022, 2828), почвы и песка [749, 1371, 1758, 2358а, 2728, 2892), удобрений [282, 486, 749, 1468, 2892, 2912, 2917), стекла [191, 700а, 1148), золы [2099), солей калия [258, 260, 267, 570, 749, !090„ 1440, 2256, 2457, 2870, 2917), растворов и щелоков [!66„ 267, 523, 697, 1096, 2828), биологических [1131, 25561 и других объектов [17, 541, 561а, 645, 1185, 1276, !347, !431, 1962, 2412, 29761.
Радиометрическое определение калия, несомненно, будет все шире применяться в практике аналитических лабораторий. Определение при помощи искусственных радиоизотопов Определение при помощи радиоактивного изото па калия К'з. Описанный выше радиометрическнй метод определения калия пригоден для анализа сравнительно больших количеств исследуемого вещества. Если анализу подлежит очень малая навеска или маленький объем разбавленного раствора, то здесь оказываются пригодными способы, основанные на использовании искусственного радиоактивного изотопа К"з. Описан раднометрический метод определения калия в виде хлороплатината с применением К4з в качестве индикатора 41532]. Метод изотопного разбавления — осаждение калия в виде перхлората в присутствии того же индикатора [2667] — применен для анализа почвы [686]. На некоторые другие работы о применении К'з в аналитической химии мы только сошлемся [541, 1612].
Недостатком, ограничивающим широкое использование К4' в практике, оказывается малый период полураспада этого изотопа (!2,4 часа). Поэтому данной порцией радиоактивного препарата калия или его соли можно пользоваться в течение не более 2 — 3 дней, после чего следует приобрести свежий препарат. Описано определение калия и рубидня, одновременно присутствующих в исследуемом объекте, при помощи искусственных радиоактивных изотопов К4з и К[ззз [405].
Исследование потерь при количественном определении калия производилось радиохимическим методом с применением изотопа К'з [1870]. Этот же изотоп используется для изучения распределения калия на бумажных хроматограммах [12?8] и ионообменных колонках [980]. О возможности масс-спектрометрнческого определении калия с применением в качестве индикатора стабильного изотопа К4' см. работу [576а]. Определение при помощи радиоактивного и з о т о п а к о б а л ь т а Сова.
Заслуживают упоминания способы радиометрического определения калия с применением радиоактивных изотопов других элементов и особенно изотопа кобальта Сова [265 — 267, 523], 0,5 мл исследуемого раствора, содержащего 0.05 — 0,5 мг калия, помещают в центрнфужную пробирку, подкнсляют 2 каплями 2 М уксусной кислоты, добавляют 0,25 мл насыщенного раствора хлорвда натрия, затем 0,25 ллл бз(о-нога раствора нитрата кобальта, меченного Сага, н, наконец, 025 мл 50я(лного раствора ннтрнта натрия. Выпадает желтый осадок Кл)яа[Со(!ЧОе)я[, длк полного образованна которого, особеано прн малых количествах калия, выжидают 15 — 30 мнн. н более. Осадок промывают 3 раза смесью нз 90 объемов воды, 10 объемов этанола н ! объема канн.
СНлСООН н растворяют в 0,1 — 0,2 мл 0,5 М соляной кислоты. Полученный раствор количественно переносят на отрезок фяльтровальной бумаги (25 Х 40 мм), высушивают н изме- 112 яют активность. ос ь. Отдельно в таких же ус~азиях измеряют удельную активнссть ка альта. б . Содержание калия во взятом для аналнзв объеые раствора вычнсляют по формуле. Ак. 1,326 Кмг— Аз где Ак — активность осадка имп(мин А — удельная активность, имп(мин на 1 мг кобальта; 1,326 — коэффициент пересчета количества кобальта на кали .
о — у й. Для нахождения более точного коэффициента пересчета од- новрем ременно производят такие же операции с известным количе- 14. ством стандартного раствора соли калия [!6 ]. Погрешность определения составляет в среднем около 5а(а: Метод применим для определения калия в шамоте, полевом шпате [265], в металлическом натрии [267], сыворотке [2528], 'воде [16!4], минералах [17] и других объектах 12738]. Аналогично определяют 0,01 — 0,1 мг калия в 0,5 мл раствоа Г'""- а с погрешностью около 4 (а путем осаждения 1~-Ай[ ( з)з] 266]. При анализе сплава калия, натрия и свинца [267] калий осаждают в виде КР[з[СО(5[Ох)з], коэффициент пересчета коли- чества кобальта в осадке на калий равен 0,663.
О нне прн помощи радиоактивного изотопа се еб а А "з. Исследуемый раствор, содержащий 5 — 15 мг кали, диределе й ( Н 4 — 5), нагревают до 60'С н по каплям вводят кксдяют азотной кнслото (р избыток А-ного р' 2'„'- аствора натрий-бортетрафеннла. По ахлажденвн осадок н ым водным й.б т афеннла отфильтровывают, промывают насыщенны д кали ° ортетрафе н аствором этога соединения, затем промывают вад ", р р ой, аство яют в 30 лы К ру ба лают 3 — 5 м.л 0,1 М раствора Ай)40з, меченного рв- а стона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
