В.Н. Музгин, Л.Б. Хамзина, В.Л. Золотавин, И.Я. Безруков - Аналитическая химия Ванадия (1108773), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Подставяой электрод — угольный или медный стержень, заточенный на конус. Предварительный обжиг — 5 — 10 сек. Следует отметить, что при использовании дугового возбуждения погрешность определений, как правило, больше, чем в случае высоковольтного искрового разряда. Наложение магнитного поля (40 — 1000 гс) конусообразной формы на разряд дуги перемен- И9 И8 Спектральные методы анализа, основанные на регистрации спектров излучения атомов в оптической области спектра, благодаря своей универсальности и экспрессности нашли широкое применение для контроля состава разнообразных технологических материалов и природного сырья.
Потенциал иопкэации ванадия сравнительно невысок и составляет 6,74 эе. В связи с этим в спектре (даже в маломощных дуговых разрядах) одновременно появляются как дуговые (Ч 1), так и искровые (Ч 11, Ч П1) линии, а общее количество линий ванадия в интервале длин волн 200 — 1000 нм превынгает несколько тысяч ( 5000). Наиболее чувствительные и характерныв линии для эмиссионного спектрального определения ванадия приведены в таол.
26. Таблица 26 Аналитические линии ванадия [!83, 444, 7851 Нрилеоанве.к — донные минни нслытываыт сильное самообрвщенне. Для обпаружения и определения ванадия чаще всего испольл зуют линии Ч П 311,07; Ч 1 318,34; Ч 1 318,40 и Ч 1 318,54 нм. При спектральном анализе различных по составу проб и при использовании спектральных приборов средквй дисперсии или широких щелей квантометров необходимо учитьгвать возможность наложения линий некоторых элементов, присутствующих в пробе, на аналитические линии ванадия (табл. 27). При определении ванадия по линии Ч 1 437,92 км необходимо учитывать мешающее влияние меди и циркония при их содержании в пробе около 3':4, а также кобальта, никеля и тантала, если их концентрация превышает 10ой.
Описания используемых в промышленности спектральных методов определения ванадия в мояолитпых образцах (стали, чугуны, сплавы и т, д.) содержатся в монографиях (56, 77, 180, 393, 454, 493, 514, 544. 5761. В качестве источника возбуждения при- ЗИ, 028 ЗИ, 034 ЗИ, 062 ЗИ,067 ЗИ,064 ЗИ, 085 311,068 311,085 ЗИ,083 314,087 ЗИ,086 318,357 318,396 313,402 313,404 318,415 318,422 313,437 313,440 318,434 318,455 318,462 318,490 313,531 318,507 318,509 318,510 318,520 318,533 318,533 313,557 318,571 318,595 ного тока позволяет существенно повысить васпроиаводимость.
результатов единичных определений. Объясняется это повышением стабильности разряда и более регулярным поступлением вещества в разрядный промежуток [87, 88!. Раэработаны методы спектрального определения ванадия в титановых [42, 74, 140, 145, 323, 576, 965[, алюмипиевых [289, 576, 911[, кобальтовых [544[, урановых [712, 1110[, никелевых И45, 328, 544[, хром-молибден-никелевых сплавах И45, 432), сплавах некоторых тугоплавких металлов И45, 884, 965[, ферросплавах [514, 576!. При анализе крупногабаритных иаделий и отливок часто применяют методы с предварительным отбором пробы, основанные иа переносе вещества пробы в электрических разрядах на вспомогательны!1 электрод (металлический или графитовый).
Последующий спектральный аналиэ перенесенного вещества осуществляют при наиболее благоприятных условиях воабуждевия [493, 566, 584!. Включения в сталях и сплавах и ликвационную неоднородность отливок определяют с применением микроспектральпых не~одев анализа [251, 319!.
Спектральныо методы определения ванадия в порошковых пробах (горные породы, руды, минералы и другие геологические объекты) описаны в монографиях и обаорах [208, 224, 239, 444!. Наиболее часто анализируемую пробу гомещают в кратер угольного электрода и возбуждают спектр в дуге переменного [98, 336, 428, 445, 922! или постоянного [282, 366, 462, 590, 613, 636! тока. Для уменьшения влияния химического и минералогического состава проб на результаты спектрального анализа применяют различные разбавители и буферные смеси. Наиболее простой и эффективной буферной смесью можно считать угольный порошок, содерэкащий 10э4 ВаСОэ [282, 428, 462!.
При воабуждении спектра в дуге переменного тока проба разбавляется этой смесью в отношении 1: 2 и помещается в кратер угольного электрода; ток дуги 20 а. Определяют до 10 "~о ванадия в железных рудах и силикатных горных породах с отпосительной погрешностью 9 — 16а4 [428). В случае применения дуги постоянного тока рекомендуют смепгивать пробу с указанной буферной смесью в отношении 1: 1, ток дуги поддерживают равным 13 а.
Метод использован для определения до 5 10 аэ4 ванадия в основных и ультраосповных породах, а также в других геологических материалах [282. 462!. Аналогичную технику спектрального аналиэа применяют и при определении ванадия в ряде чистых металлов и сплавов после их перевода в окислы. Это объясняется тем, что применение окислов, как правило, спи)кает предел обнаружения ванадия, а также и других примесных элементов и, кроме того, существенно облегчается приготовление стандартных образцов. Лнализ чистых металлов подробно описан в главе Ч. Следует отметить, что в процессе разогрева угольного электрода соединения ванадия, присутствующие в пробе, легко восстанавливаются с образованием трудволетучих оксикарбидов вана- 120 ,дня, при этом время испарения ванадия из кратера электрода возрастает.
Скорость испарения ванадия из пробы обычно повышают добавлением хлорида аммония, хлорида натрия и т. д., что способствует образованию легколетучего окситрихлорида ванадия. При спектральном анализе нефти [6, 58, 252, 279, 735, 781, 979[, нефтепродуктов [252, 279, 933, 979), углеи, сланцев и лигнитов [962, 1174[, крекинг-катализаторов [905[, растительных материалов [208, 1110[, обычно применяют предварительное оэоление проб, смешение с какой-либо буферной смесью и испарение определенной навески полученной смеси нз кратера угольного электрода в дуге переменного или постоянного тона. Возможно применение и металлических (алюминиевых) электродов И 174!. Для повышепия точности определений и унификации мегодик спектрального анализа пробы сплавляют с различными плавнями [288, 770, 818, 819, 850, 1110! или переводят в раствор И44, 701а, 850, 910!.
Дальнейшее спектральное определение ванадия проводят обычно испарением плана или сухого остатка пробы пз 1а, 770. кратера угольного электрода в дуговом разряде 818), либо плав брикетируют с угольным порошком и брикет апалиэируют в искровом разряде, так же как и в случае анализа монолитных проб [850[, либо аналиэируемый раствор вводят непосредственно в плазму источника возбуждения тем или иным способом [604, 850, 910!. Принудительная подача вещества пробы в облако разряда уменьшает роль и влияние различных физико-химических процессов, протекающих в объеме пробы в кратере угольного электрода.
Наиболее просто это может быть реализовано с помощью вращающихся тарельчатых или ленточных электродов, на которые нанесен слой пробы, непрерывной подачей пробы из кратера электрода (трубчатый поршневой электрод) или при просыпке и вдувании анализируемого порошка в разрядное облако. При анализе гплаков [86! и агломерата [299! использована техника вращающегося горизонтального дискового электрода, по окружности которого насьшается тонким слоем измельченная проба.
Спектр возбуждают в дуге переменного тока (8 а), скорость вращения диска 0,5 об!мин, аналитический промежуток ,э мя. Используют медные [299! или никелевые [86! электроды. Определяют содержание ванадия в интервале 0,3 — 15'/о с относительной погрешностью 1,2 — 7% [86[, а в агломерате в интервале 0.3— 0,8э4 с погрешностью 0,2 — 0,4'/о [299!.
Раз аботан метод определения ванадия в концентрате и агломерате титаномагнетитовых руд с использованием техник ор азра иевого электрода [344[, Пробу смешивают с угольным порошком в отношении 1: 3, помешают в ииж вий полый графитовый электрод,'.и се скоростью 2 — 3 мм(мин оиа выталкивается в раарядаый промежуток дуга переменного тека. С ла а дуи ток ги а, аиа 4, аналитический промежуток 2,5 мм, предварительный обжиг Э сек.
ю Относительная погрешность определения 0,3 — 1 4 ванадия ие превышает 121 Различные модификации метода «просыпки-вдувания» порошковых проб в плазму дугового разряда обеспечивают равномерное введение пробы в облако разряда, стабилизируют разряд, повышают воспронзводимость определений по сравнению с методом испарения вещества из канала угольного электрода и повышают интенсивность спектральных линий элементов, расположенных в начало и середине рядов летучести [444, 704а!. Описан оригинальный метод определения ванадия в сливных шлаках феррованадиевого производства И!.
Проба >ккдкого шлака непосредственно кз ложки всасывается а стальные трубки (аяешакй диаметр 8 мл>, толщина стекая 1 мм). После охлаждеккп трубка с застыа>якы шлаком стачкаается ка плоскость к служит одним ка заактрсдоз,'тпрстпаозаектрсд — угольный стержень, заточекпый па конус. Спектр возбуждают з дуге переменного тока (11 — 12 а) (обжиг 15 — 20 сек., акспозяцкя 80 сек.) к регистрируют на приборе ФЭС-1, Пря определенна запаляя а интервале концентраций 0,3 — 1,5«4 относительная погрешность кэ правы>пает 7,5««. В аналитической практике очень часто объектом анализа нвляются технологические растворы или естественные воды.
Кроме того, некоторые твердофазные объекты иногда специально переводят в раствор для исключения влияния химического, минералогического и гранулометрнческого состава пробы на результаты определений или для снижения предела обнаружения путем использования методов предварительного химического обогащения. В большинстве случаев после упарнвания и высушивания раствора на каком-либо коллекторе применягот метод испарения пробы из кратера угольного электрода. Так, после концентрирования ванадия методами ионного обмена И70, 422, 627, 676, 770), экстракции И70, 173, 273, 459, 976, 1110) ил>л осаждения [701а, 1174) концентрат прнмесеи па угольном порошке после высушивания помещают в кратер угольного электрода и возбуждают спектр в дуговом разряде.
В растительных материалах определяют до 3 10 ";» ванадия после озоления и концентрирования примесей экстракцией хлороформом комплексных соединений с дитизопом, купфероном или пирролидиндитиокарбамипатом и при возбуждении спектра концентрата в дуге постоянного тока 10 а И110!. Для уменьшения трудоемкости анализа, повыгнения точности, а в ряде случаев и чувствительности определений анализируемый раствор высушивают на торце электрода или пропитыва>от им угольный электрод и возбуждают спектр в дуговом разряде. Зтот метод использован для определения до 2 10 за>о ванадия в сталях [631), нефтепродуктах и биологических материалах [279, 314, 933).
Непосредственный анализ жидких проб проводят с использованием вертикального вращающегося дискового электрода, частично погруя;енного в аналиаируемую жидкость [279). Для определении до 10 «% ванадия в известняках и близких нм по составу материалах применен капиллярный электрод. Пробу растворяют и возбуждают спектр в дуге переменного тока 11 — 12 а [910!. При 122 определении ванадия в нефтях и мазуте пробы после раабавления хлороформом вводят в трубчатый электрод и возбуждают спектр в дуговом разряде [601!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
