В.Н. Подчайнова, Л.Н. Симонова - Аналитическая химия Меди (1108775), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Наряду с химическими методами обогащения применяют и физические методы, которые непосредственно сочетаются с последующим спектральным анализом. В работе [194] предложен метод полного разделения примесей возбуждением их спектров в процессе испарения.
Весьма разнообразно применение эмиссионной спектроскопии для анализа иа содержание меди различных сплавов, сталей, особо- чистых металлов. Спектральным методом медь определяют в сталях [802], железных материалах (10 '% Сц) [1392], белом железном сырце [1286]. При анализе железных катализаторов медь определяют по линии 327,3 им (мешающая линия железа 328,0 им) с чувствительиостью10 '— 10 '% Сц (погрешиость определения 10 — 40%) [1458]. Широко используется змиссиоиио-спектральный метод для определения меди в чистом алюминии [168, 891, 1404, 1463, 1724], алюминиевых латуиях [179Ц, бронзах [423], А1-сплавах [183, ! 84, 310, 1567, !723], катодиом никеле [136, !201, 1686, 1756], никелевых [38Ц и цинковых [!229] сплавах, редкоземельных элементах [198, 435, 55Ц, ииобии [309], гафиии, сурьме [1060] и висмуте [29Ц. Приведены методики спектрального определения содержания примесей меди в кадмии [153, 710, 713], олове (10 ' — 10 '% Сц с погрешностью 30%) [1244], галлии (10 ' — 1О % Сц с погрешностью 3,6%) [338, !473], вольфраме [382], циркоиии [562], титане [!50], марганце [187], свинце [1839].
Проведен спектральный анализ свинцовых и цинковых типографских сплавов [253] при возбуждении в разряде конденсированной искРы или в дУговом РазРЯде пеРеменного тока (Тса е— е 324,7 им, ).2„=307,5 им). Описаны методики определения меди в свинце [1790]. При анализе материалов высокой чистоты определены следы меди в высокочистотиом хроме ()се=327,4 им, чувствительность 0,04 мкг,' г) [782]. Широко применяют эмиссионный спектральный анализ при опреде- 1ЗО зэз ленин примесей меди в оксидах металлов Методом испарения образца в вакууме определяют Сц в обожженном А!зО~ (0,001 — 1,0% Сп по линии 327,4 нм) [!94, 1763], ТазО~ [168Ц.
Спектральный анализ с применением дуги постоянного тока и связанного с ЭВМ спектрометра с фотодиодным растром позволяет определять 0,02— 4,0% меди в ХпО и синтетических латунях [925]. Разнообразны методы, применяемые при спектральном исследовании Т102 [!67, 234, 653].
На содержание следов меди спектрально анализированы также высокочистые бром (1О '% Сп) [678] и иод (2 1О '% Сц) [654]. В литературе имеются сведения о химико-спектральном определении меди в неорганических солях с предварительным концентрированием соосаждением с органическими соединениями (8-оксихинолином и 2-меркапто-6(-нафтилацетамидом) в присутствии А1, служащего носителем [957]. Описана методика спектрального определения Сп в промышленном ХН4О [836].
Дуга переменного тока преимущественно используется при определении меди в геологических материалах: горных породах [839, 1498], рудах [1796], кобальтовых концентратах [! 348], известняках [!352], базальтах и гранитах [317, 1316], нефтях [!93] и смазочных маслах [1405], графите и каменном угле (20 — 30 г/т Сц) [1597]. Присутствие меди определяют в таких сельскохозяйственных объектах, как почвы [960, 159Ц, известковые удобрения [915]. Искровой метод спектрального анализа применяют при открытии меди в минеральных кормовых смесях [!468]. Разнообразны методы подготовки проб при химико-спектральном анализе вод и донных отложений [451, 452].
Медь концентрируют экстракцией дитизоном [256, 880], оксихинолином [1508], ДДТК [185, 880], соосаждают на коллекторах (фосфаты и гидроксиды Ге(П1) и М8(П))[327]. Описано спектральное определение меди в питательных средах пенициллина [! 65 Ц. ЭМИССИОННАЯ ПЛАМЕННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ Метод пламенно-эмиссионной спектрометрии, основанный на измерении характеристического излучения, испускаемого атомами элементов, возбужденных в пламени, применяется в аналитической практике для определения меди, однако в настоящее время используется редко. Для определения меди работают на длине волны 324,8 нм [78, 483, 134Ц. При фотометрическом определении меди в ее солях, как правило, используют кислородно-водородное пламя [1530] для полной атомизации соединений меди. Исследовано влияние различных минеральных кислот на пламенно-фотометрическое определение меди.
Отмечено, что при добавлении к исследуемому раствору ацетона достигается наибольшая чувствительность [848]. Хорошие результаты дает сочетание пламенно-фотометрического анализа с экстракционным концентрированием солей меди с помощью ДДТК-Ха [1594]и 8-оксихинапина [847, 1674] !Зз Пламенно-фатометрическое определение меди широко используется в металлургии. Описаны методики определения меди в сталях [1009], безжелезных сплавах [956], в латунях, бронзах, железных и марганцевых рудах, кремниевых рудах с чувствительностью анализа 0,05 — 1,0 мкг/мл [483].
Разработана методика экстракционнофотометрическога определения меди и палладин в растворах палладирования. В качестве экстрагента использован раствор ди-2-этилгексилдитиофосфорной кислоты в гексане. Медь определяется в виде диалкилдитиофосфата по линии 420 нм; погрешность метода не более 2% [1873]. Объектами для фотометрическога определения меди являются природные соединения и биологические материалы. Так, методом эмиссионной спектрометрии пламени медь определяют в глазурях[1683], чистом ХаС1 [953], удобрениях, растениях [483]. В последнем случае медь экстрагируют дитизоном в СНС1~ и определяют в органической фазе в водородно-кислородном пламени по линии 324,8 нм; чувствительность 5 — 20 мкг/ мл [! 349].
АТОМНО-ЭМИССИОННЫЙ АНАЛИЗ С ННДУКТИВНО-СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ Высокоэффективным источником возбуждения спектра является индуктивно-связанная плазма. Атомно-эмиссионная спектрометрия (АЭС) с индуктивно-связанной плазмой (ИСП) использует высокочастотный разряд в аргоне при атмосферном давлении, и в последнее десятилетие она превратилась в мощный и быстро развивающийся метод. Это связано с уникальными физическими свойствами разряда: высокой стабильностью, узостью спектральных линий, большой эффективностью возбуждения. Метод имеет исключительные аналитические характеристики: низкие пределы обнаружения (10 ' — 10 ' г(л) большой группы элементов, высокую воспроизводимость результатов (5,=0,01 —:0,603), возможность одновременного определения большого числа элементов (до 70), слабовыраженные матричные эффекты, вазможность проведения анализа как в водных, так и в органических растворах.
Кроме того, процесс анализа легко поддается автоматизации. Поскольку индуктивная плазма пространственно неодно'родна (по форме она напоминает пламя и имеет сложное строение), процесс оптимизации определения элемента сводится к нахождению той области, где условия определения наилучшие.
Для этого используют планирование эксперимента. Аналитическая зона расположена на 10— 30 мм выше зоны разряда и это обеспечивает высокое отношение сигнала к фону. Наряду с описанными выше достоинствами метод имеет два недостатка: низкую селективность и плохую приспособленность к анализу твердых образцов. Поэтому часто перед определением элемента с помощью АЭС и ИСП проводят концентрирование микроэлементов, которое позволяет переводить пробу в удобное для анализа фазовое состояние, а также доводить содержание микроэлементов до уровней, доступных определению.
Концентрирование существенно расширяет области применения АЭС с ИСП и Улучшает метрологические характеристики метода (табл. 19, 20) [19616]. Наибольшее применение метод зэз Концентрнрусмьм элементы Метод концентрирования Объект Особенности анализа Сорбцнонная система Концентрируемые микроэлементы Объект Особенности анализа Использоввэ!Ие нагреааемой распылительной камеры Сб, Си, Ге, Мо, Х! Биологические объекты Мокрая минера лизаиня смесью НХО и НС! Колонка, сорбент Челекс-!ОО, РН 4,7 — 6,3, элюент г эМ Нноэ Колонка, сорбент Челекс-)00, рН 5,2, элюенг 5 М НХОэ АО,А!,Ли, В,Ва, Са, Со, Сг, Ге, К, Мй, Мп, Мо, Ха, %, РЬ, 81, бп, Бг, Тэ, Ч, г.п, Ег Сб, Со, Сг, Си, Ге, Мп, %, Ч, У.ээ Высокочистые кислоты, орга- нические раст- аорнтелн н вода Ввод пробы с помощью ультразвукового распылителя Сб, Си, Сг, Ге, Мп, %, РЬ, Еп Морская вода Биологические жидкости Сухая и мокрая минервлизацня матрицы Биологические объекты моря Автоклавное разложение смесью НХОэ и НГ Ве, Со, Си, Ге, Нй, Мп,Мо,Т),Т!,Ч, Еэх То же Мокрая минере лизацня в системе НэОэ — НХОэ Колонка, полидитиокарбаматный сорбент Сб, Си, Ге, Мп, 5г, У.п,'Ч ' Сухая минералнза- ция матрицы Ткани человека Разложение в низкотемпера- турной высоко- частотной Си, РЬ Биологические матери лы плазме Мокрая мннерализа- ция Оп онка матрицы в аиде фторнда В,Си,Ге,Мп,Р,Я, Т), Еп А!, Ва, Сс), Сг, Си, Оу, Ге, Оа, Об, 1и, 1.а, Мй, Мп, Мо, ХЬ, %, РЬ, Ви, Яг, Тэ, Ч, У, Уээ, Ег Си Растительные объекты Бор н его сое- динения Сс), Си, Со, Мп, %, РЬ, Еп Морская вода Электролнтическое выделение при 0,4 В Молельные растворы Проточная ячей- ка, электрораст- аорсние Введение кон- центрата на электроде в ИСП Л1, Си, Ге, 81, Т), Ч Графит высокой чистоты То же на графито- вом электроде, прел- аарительно покры- том ртутью Филырация Си Растворы Сб, Со, Си, Сг, Еа, Мп, Хэ, П, Ч, Еп В1, Сс), Си, Со, 1п, %, РЬ, 'П, Еээ Природные воды Воды Полистироль- ный фильтр растворяют а ксилоле, полу- ченную суспен- зиэо вводят В ИСП А1, Са, Си, Мп, РЬ, 81, Тэ, Уп Воздук Сб, Си, Мп,%,7п Воды Мембрана нз ацетатцеллюло- зы Обратный осмос Сб, Со, Сг, Си, Мп, Х!, РЬ Флотаиия коллекто- ра 1и!ОН), в системе олеат †додецилсуль- фат натрия Морские воды Таблица !9 Методы концентрированна микроэлементов Испарение матрицы А1, Сэ), Со, Сг, Си, Пресные воды Ге, Мп, %, РЬ, Ч, Еп, Ва, Са, К, Мй, Ха, бг Таблица ЗО Сорбпнонное концентрирование микроэлементов Колонка, пплилитно- Лз, Вэ, Са, Сэ), Си, карбаматный сорбент, Нй, Мй, Х1, РЬ, БЬ, рН 5 элюентНХОэ1! !) Бээ Те П Колонка, нминодиаце- татный сорбент, рН б,8, злюент 1 М НС! Колонка, снликагель с нммобилизованным 8-оксихииолнном, РН 8, элюент О,! М НХОэ Колонка, полидитио- карбаматиый сорбент, РН 5 — 8 Статическая сорбция, полиднтнокарбамат- ный сорбент Сорбционный фильтр, активный уголь, сорб- ция комплексов с ППТК, злюент 3 М НХО, получил для анализа жидких образцов, главным образом природных и сточных вод.