В.Н. Подчайнова, Л.Н. Симонова - Аналитическая химия Меди (1108775), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Аналитические характеристики ИСП оптимизируют использование горелок с малым расходом аргона (6,5 л/мин) и мощностью 450 Вт, а также наблюдение плазмы сверху, при этом минимально опредсляемая концентрация снижается в 1,5 — 4 раза. На метрологические характеристики большое влияние оказывает способ введения пробы и конструкция распылителя. В плазму можно вводить органические растворитсли. В обзоре [1975) рассмотрены аналитические характеристики этого метода, зависимость величины аналитического сигнала от внешних параметров, физические процессы, протекающие в разряде и т.д. Метод позволяет определять медь как без предварительного концентрирования [2004), так и путем введения в источник возбуждения жидких [1987) или тнердых концентратов.
В работе [19616) рассмотрены особенности введения в плазму концентратов в различных фазовых состояниях, При использовании распыления органической фазы (диоксотетрамина) в плазменную горелку предел обнаружения меди н биологических объектах составляет 1,5 нг/мл [1987). При одновременном многоэлементном анализе атмосферных осадков [2004) и биологических объектов [2000) возможно определение 5 мкг!мл меди в присутствии цинка, кадмия, свинца. С ИСП сочетают самые различные методы концентрирования, в том числе и фракционное испарение.
Пробу 100 мг помещают в кратер графитового электрода дпя атомно-эмиссионного анализа с традиционными источниками, закрывают крышкой с отверстием и постепенно вдвигают в горелку Фассела, чтобы верхний край электрода вошел в плоскость верхнего витка индуктора.
Эмиссию измеряют после разогрева пробы и испарения примесей (!800'С). АТОМНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ К флуоресцентным относят метод рентгеновской флуоресценции (возбуждение характеристического излучения образца под действием высокоэнергетического излучения, испускаемого мишенью нз %, Р! или Ап под действием рентгеновских лучей) и метод атомно- Твблнпв М Определение меди методом АФС Анализируемый мвтернвя Предел обнвру- Ато мвзвтор ження, % Сталь Сталь, бронза А1-спяввм Грвфнтовый порошок Океиды РЗЗ Смазочные масла Мазут Почвенная вытяжка Растения Морсквх вопя Сыворотка кровя НзОз †возд П рнме чан не. Ток — !40 — !60 мА; Л = 324,7 нм. 1,5 !О' 5,0 !О' 3,0 !О 1,0 ГО 5,0!О 9,0!О' 1,0 !О 1,0 !О' 4,0!О' 1,010 ' 4,0'!О 7,5!О" Рвепылвтельввв камера Н~ — вргон — возпук СзНз — воздух Нагретый твгеяь То же Н~ — аргон Нз — возрух Грвфнтовый стержень Керосин — Сч — Х~ СкНк — воздух То же флуоресцентной спектрометрии (АФС) (возбуждение под действием излучения изолированных атомов металла, образующихся в атомизаторе-горелке пламенного фотометра).
Главным преимуществом флуоресцентных методов анализа является их высокая чувствительность [1863], достигаемая за счет того, что внешний источник размещается обычно под прямым углом к оптической осн монохроматора. Кроме того, с помощью АФС можно одновременно определить много элементов с возбуждением их атомов источником сплошного спектра. Спектры флуоресценции достаточно просты. Для определения меди в твердых и жидких пробах обычно используют линию 324,7 нм [1322].
В работе [506) дано состояние, применение и перспективы АФС при определении меди (табл. 21). Метод АФС используется также для определения меди н сплавах [941), железомарганцевых конкрециях [3!6). АТОМНО-АБСОРБЦИОННАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ Широкое развитие методов атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС) для количественного определения меди связано с его возможностями атомизации различными способами, как пламенными, так и непламенными. Наиболее часто используют методы пламенной атомизации, которые наряду с простотой обеспечивают лучшую воспроизводимость результатов, чем электротермические методы [!299, 1357, !934). Как правило, используют пламя ацетилен — воздух.
Соединения меди, образующиеся при высыхании капель аэрозоля, термически нестойки; они полностью разрушаются и диссоциируют а пламени ацетилен — воздух. С другой стороны, потенциал ионизации меди относительно высок и поэтому ее атомы при температуре пламени ацетилен — воздух практически не ионизуются. Из всего сказанного очевидно, что применение метода ААС для определения меди весьма эффективно [!901, !948]. Наиболее низкие пределы обнаружения могут быть достигнуты при использовании для анализа ярких линий резонансных дублетов меди. При определении больших концентраций меди используют ее слабые линии во избежании разбавления анализируемых растворов, что увеличивает погрешность анализа. Состав раствора практически не влияет на точность определения, и поэтому для получения градуировочных характеристик в большинстве случаев оказывается возможным использовать водные растворы нитрата меди [69).
Вопросы современного состояния метода и аппаратуры для определения меди методом ААС изложены в монографии и обзорах [341, 497, 550, 793, 950, 1040, 1554], Атомно-абсорбционным методом определяют микропримеси меди в полупроводниковых материалах [426, 1688), в сплавах на основе циркония [1593], железа (0,001 — 0,3% Сп) [1247) и в железных материалах [779), в алюминии и алюминиевых сплавах [776), в металлическом вольфраме [! 165), высокочистом серебре [565, 985).
сзт Экстракцией с купфероном определяют медь в кадмии [10 г,'г Сп), с батофенантролином — в уране (1,5 !О '% Сп), При атомно-абсорбционном определении 2 10 '% меди в металлическом магнии возникают неселективные помехи, обусловленные матричным эффектом [438]; они могут быть устранены путем вычитания сигнала абсорбции контрольного раствора. При анализе ферробора основа не влияет на аналитический сигнал и можно определить до 5 1О '~ — 10 ~% меди [349).
Разработана методика атомно-абсорбционного определения меди в оловянных слитках с применением приема непосредственного введения твердой пробы в чашечный электротермический атомизатор и учетом неселективного поглощения света методом зеемановского расщепления спектральных линий. Предел обнаружения меди 0,082 нг из навески 0,4 мг (2!О '%) [777, 169 Ц. Высокая чувствительность достигается при использовании ААС с импульсным испарением [! 55]. Широкое применение атомно-абсорбционный метод определения меди нашел в металлургии для анализа сплавов [769), идентификации вредных примесей в тяжелых и цветных металлах [661, 793), ферритах [464), титане [866), нисмуте [920), цинке и его сплавах [!05Ц, кремнии [1228), оксидах урана [1264], стеклах [!036, 1670], силикатах [1378], горных породах [958], почвах [1503), природном угле [1!4], сульфидных [! 569, 1665) и силикатных породах [1665). Широко применяется атомно-абсорбционное определение меди при контроле загрязнения сточных вод и ила [465, 1!30, !357), а также питьевых вод [1934].
Разнообразны применяемые в настоящее время приемы и методы АА-анализа на содержание меди сыворотки крови человека: использование инжекции в пламя микропроб [!9! Ц, использование щелевой кварцевой трубки, разбавление исходной пробы сыворотки водой [1933), одновременное определение Сп, Ре и Хп из микрообъема сыворотки крови [1299). При анализе плазмы крови человека авторами работы [188Ц применялись такие атомно-абсорбционные методы определения меди, как непрерывное введение аэрозоля, импульсное распыление (ИМР), ИМР с применением разрезной кварцевой трубки, испарение с проволочной петли и др.
Разнообразны также методики пламенного атомно-абсорбционного определения меди и ряда других элементов в пробах печени [1937] и плаценте человека [1903]. Для регистрации степени поглощения с наибольшей точностью концентрация примеси должна быть такой, чтобы поглощалось 40— 80% падающего излучения. В этом диапазоне достигается воспроизводимость порядка 2% от концентрации определяемого элемента. Во многих случаях считается целесообразным предварительного отделить определяемый элемент. Для этой цели очень подходит экстракция, так как использование органического растворителя может увеличить чувствительность в 3 и более раз. Комплексы меди хорошо экстрагируются различными органическими растнорителями.
В качестве комплексообразователей исполь- ззв зуются дитизон, ДДТК-Р1а и его производные [83, 84, 758, !096, 131Ц, 8-оксихинолин [756, 938], батофенантролин [1649), ЭДТА [1746], производные карбазонов [7О, !05Ц, жидкие анионообменники [!574) и др. [117Ц. Авторами работы [935] изучено влияние добавок этанола, пропанола, изопропанола, н-бутанола и изопентанола на атомное поглощение меди в воздушно-ацетиленовом пламени. Установлено, что увеличение интенсивности атомного поглощения Сц при добавлении спиртов пропорционально молекулярной массе спирта.
Введение цианид-иона устраняет влияние органических веществ при атомио-абсорбционном определении меди в пламени ацетилен— воздух [189 Ц. Для концентрирования меди используют также электролиз, как это рекомендовано при анализе методом ААС винной и лимонной кислот [312). Интересный метод электрохимического накопления в амальгаме передее АА-определением предложен в работе [986). Рекомендовано также соосаждение на активированном угле в присутствии дибутилдитиофосфата калия [1868), а также соосаждение на гидроксиде циркония [76Ц.или микрокристаллическом нафталине [2003).
Показана возможность анализа твердых проб пластмасс и полимеров методом атомно-абсорбционной спектрометрии с графитовой кюветой, в которую вводят 0,2 — 1,5 мг пробы [2014); при определении -50 мкг меди $,=0,06. РЕНТГЕНОСНЕКТРАЛЬНЫВ МЕТОД Рентгеновскую спектроскопию применяют для определения как низких (10 1 — !О ~ г), так и высоких концентраций меди. Рентгеноспектральный анализ является эмиссионным методом. В этом случае в анализируемом образце возбуждают первичный характеристический спектр определяемого элемента быстрыми электронами, по интенсивности его аналитических линий определяют концентрацию меди и других элементов.
Определения меди в пробах, имеющих однородный состав, проводят по способу «стандарт-фонав. Анализ проб разного состава проводят с использованием в качестве внутреннего стандарта никеля или цинка. Для учета интенсивности фона строят график зависимости интенсивности фона от интенсивности линии элемента сравнения, например от !!1Ха, по результатам замеров продуктов, не содержащих медь [1863].
Рентгеноспектральный метод анализа используется в металлургическом производстве и материаловедении, в частности для определения меди в нержавеющей стали [383), латуни [664), шлаках [937), гальванических ваннах [834). Показана возможность проведения анализа медных руд в присутствии железа по линиям СпК„и РеК, методом рентгеновской спектроскопии [552, 716), Предложены приборы и методики рентгенофлуоресцентного опре- !эв деления меди для возбуждения флуоресценции, в которых используются радиоактивные изотопы с регистрацией излучения на Ое(11)- и 8!(1.!)-детекторах [1317]. Рентгенофлуоресцентный метод определения меди путем измерения интенсивности флуоресценции по линии СцК„вызванной рентгеновскими лучами, применяют при анализе руд, горных пород, минералов, металлов, сплавов, биологических объектов, Широкое распространение этот метод получил в различных металлургических производствах для экспрессного контроля продукции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
