В.М. Иванов, К.А. Семененко, Г.В. Прохорова, Е.Ф. Симонов - Натрий (Аналитическая химия элементов) (1108930), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Чувствительность метода может достигать 10 «%. ных реакциях ваг(а (р, ру)ввр(а и ввр(а (р, рса)юр(е (табл. 50). Применение протонов с нивкой энергией позволяет значительно снизить , фон от матрицы и исключить влияние реакции (р,п), которая для , болыпинства элементов невозможна при Ер ~(1 МзВ. Таблаца бо Протонно-аитиввциеннее определение натрия с успехом использован для определения легких элементов (С, Х, 0), нуклиды которых плохо активируются нейтронами. Чувствительность химических методов контроля содеря«акня С, гт' и 0 в щелочных металлах обычно не превьппает 10 «% мас., использование я«е ядерной реакции (Т, п) позволяет повысить избирательность, а также чувствительность определения атил элементов до 10 «% мас. ПРОТОННО-АКТИВАЦИОННЫЙ МЕТОД В ряде случаев удовлетворительные результаты дает активационный аналиа с использованием зарюкенных частиц.
Так, для натрия разработан протонно-активационный метод определения, основанный на регистрации мгновенного у-излучения, возникающего при ядер- ДЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННЫЙ МЕТОД Разработана методика недеструктивного дейтронно-активационного определения натрия в минералах и горных породах (1065). Образцы облучают дейтронами с энертией 5,5 МэВ, которые получают в ускорителе Ванде — Граафа.
Методика рекомендуется для определения основных .элементов геологических обраацов с содержанием меньше 0,1 % мас. Проведено дейтронно-активационное определение натрия в марганцевых конкрециях И174). ВАРИАНТЫ АКТИВАЦИОННЫХ МЕТОДОВ Существует два основных варианта проведения активациокного анализа: радиометрическнй (инструмептальный) и радиохимический. Инструментальный активационный анализ проводится без разруше- гЫ ния образца и заключается в исследовании излучения образовавшихся радионуклидов с помощью различной радиометрической аппаратуры (Т-спектрометры, многоканальные анализаторы, полупроводниковые детекторы).
Он отличается быстротой и экономичностью, допускает использование ЭВМ для анализа многокомпоневтных успектров па основе решения системы соответствующих уравнений (45), но уступает, как правило, по чувствительности радиохимическому варианту метода. Радиохимический активационный анализ основан на разложении образца с последующим разделением активироваиных элементов и определением их радиоактивности. Предложена схема разделения 30 элементов на группы, пригодные для 7-спектрометрического определения радионуклидов, образующихся в процессе облучения проб различных веществ (764, 765). В эти группы входят: 1) элементы, отделяемые дистилляцией (Се, Аз, 8Ь, Вп, 8е, Нд); 2) элементы, образующие труднорастворимые оксигидраты (тг', 81); 3) благородные металлы (Ад, Ап, Р1, 1г); 4) щелочноземельньзе металлы (Са, 8г, Ва); 5) щелочиьте металлы (Яа, К, Сз); 6) редкоземельные элементы и 7) прочие элементы (Си, Сб, Ре, Сг, Са, 1п, 1)1, Хп, Мо, Уг, Р).
Схематически описана методика определения элементов в каждой группе. Показано, что предложенная схема обеспечивает достаточное разделение. В качестве иллюстрации радиохимического варианта анализа можно привести определение натрия в тантале высокой чистоты (507). Обрааец (-30 мг) и агаповы определяемых злемектов (10 з — 10=' г) облучают в течение 24 ч потоком тепловых нейтронов 5.10'з в/смз.с. Облучеввый образец растворяют в 3 — 5 каплях Ну к 1 капле Н)ЧОз в прксугствяи носителей (10 " г). Раствор выпаривают досуха и остаток растворяют в 0,5 М Нр.
Пропускаякем получеккого раствора через колонку (18 Х 40 мм) с пористым Фторопластом, пропктаввым цкклогексаком, отделяют основу (Та). Колонку промывают 0,5 М раствором НР (8 свободных объемов) и кз злюата выделяют првмесв иа трех колонках с акковообмевввком АВ-17 х 8, паходящвмся в разлвчвых формах. На первой колонке (4 х 180 мм, р-форьж) сорбвруют 7г, %', Мо в 56 из среды 8 М НР и злюируют зги злемекты смешанными растворами НУ к НС! раалкчкой кокцевтрацик. Раствор злевзевтов, ке сорбвровавшвхся ка первой колонке, выпаривают досуха, остаток растворяют в 4 — 5 каплях 8 М раствора НС1, содержащего 30% зтаяола, и полученный раствор пропускают через вторую колонку (2 Х 150 мм, С1-форма). На этой колонке сорбкруются Со, Сп, Са, Ре и Еп. Зтя злемекты злюкруют растворами НС! понижающейся койцентрацкк. Фильтрах со второй колонки выпаривают досуха, остаток растворяют в воде в раствор пропускают через третью коловку (1,5 Х 50 мм, ОН-форма). В филь- трате определяют катркй.
Радвоактпввость рогкстркруют сцквтялляпвовпым 7-спектрометром. Химвческвй выход соотавляет 85 — 05 з4. Продолжительность анализа ке превышает 7 ч. Радиохимический активационный анализ требует больших временных затрат для выполнения химических операций и нахождения выхода анализируемых элементов, но отличается высокой чувствительностью (до 10 '%) и позволяет одновременно определять большое число разных элементов. Практически все элементы периодической системы могут быть определены с помощью различных вариантов активационного анализа, результаты которого не зависят ни от химической формы апали- зируемого элемента, ни от чистоты применяемых реактивов, а связа' ны только со свойствами образующихся ядер. Следует также отметить, что в настоящее время не существует другого метода,.который мог бы конкурировать с активационным анализом по числу одновременно определяемых элементов.
ДРУГИЕ МЕТОДЫ При количественном анализе сходных, но трудно разделяемых веществ может. быть с успехом применен метод изотопного разбавления. При этом не требуется количественного выделения исследуемых веществ, нужно люль выделить пробу с максимальной степенью чистоты. Выбор варианта метода изотопного разбавления определяется в основном видом и составом анализируемого образца. В простейшем случае количество анализируемого вещества т„ определяют по формуле ги„= (1 Ч вЂ” 1) тс, : где т — количество добавленного вещества с полярной радиоактивностью 1;, 1, — молярная радиоактивность выделенного вещества. Так как в формулу входит отношение молярных радиоактивностей, не требуется абсолютного определения их, а нужно лишь проводить измерения двух образцов в идентичных условиях.
Для определения содержания натрия в смеси с другими щелочиыми металлами рекомендован метод изотопного разбавления с экстрагированием натрия иэ среды НС10ч этилацетатом (885). При значительном содержании лития в смеси необходима повторная экстракция натрия изобутанолом или диэтиловым эфиром.
Метод позволяет определять с 0,1% натрия в КОН или КС1. Сочетанием метода изотопного разбавления и дистилляции ниже температуры кипения определено содержание натрия в особо чистых кислотах (НС1, НР, НС10, Н,80ю НЬ)Оз) и воде (904). Содержание натрия в одном из аналиэированных образцов не превышало 1 ° ° 10 з галл. Метод изотопного разбавления использован для определения натрия в морской воде.
Погрешность определения -3% (2091. Разработаны две радиоиэотопные методики анализа смеси четырех щелочных металлов, в которых содержание легких элементов (Ь)а, К) значительно превосходит содерлзание тяжелых (ВЬ, Сз) [543]. В основе обеих методик лежит использование лигпь одного радионуклкда ('зВЬ или гз'Сз) для определения всех четырех элементов. Следует, однако, иметь в виду, что методом иаотопного разбавления можно повысить лишь точность, но не чувствительность анали'! тических методов.
Показано Н093), что при облучении анализируемого образца ионами зНе увеличение вх энергии с 9 до 18 МэВ не приводит к сущест- венному повышению чувствительности определения натрия Глава Х ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАТРИЯ В ОБЪЕКТАХ ПОЧВЫ,' СИЛИКАТЫ, ГОРНЫЕ ПОРОДЫ Некоторые методы рассмотрены в табл. 51. Рассмотрены методы вскрытия силикатных пород [912). Наиболее целесообразным признано растворение в НР. Количество обменных калия и натрия в почвах определяют методом классической полярографии [3). Таблица 51 Определение натрия в почвах, свлвиатах, гарных парадах, пыли Оприисиисмые коиичссс° И 1с 1п> Лиссра- тура Нииисиа, и ос и МЕтод определения Объекты, в которых необходимо определять натрий, весьма разнообразны как по происхождению„ составу, так и по диапазону концентраций натрия и сопутствующих ионов.
В связи с этим нет унифицированных способов вскрытия натрийсодержащих объектов и подготовки их к анализу. В данной главе приведены объекты, определяемые содержания натрия, методы определения и литература. В зависимости от поставленной задачи аналитик может выбрать наиболее приемлемый метод и воспроизвести его по оригиналу. Навсску 1 г хорошо растертой, пропущенной черев сита (1 мм) почвы обрабатывают 100 мл насьпцепиого раствора Са(ОН)и, к которому добавлен СаС1с.
Ввбалтывают в течение 2 ч, 20 мл вытяжки перенесат в алиптролииер, продувают водородом и полярографируют, определяя сумму натрия и калин по гредунровочному графику или методом добавок. Проведено сравнение способов рааложения пробы на примере чистых )ь)аС] и КС1 [779!. При сухом способе 4 г пробы опаляют в течение 3 ч при 600' С, смачивают раствором НС1 (1: 1), высушивают, псюторно обрабатывают НС1 и вновь высушивают. Остаток высушивают при 110' С в течении 1 ч, растворяют в НС1 (1; 1) и воде, равбавляиуг до определенного объема водой и ойределшат натрий (калий). При кислотном способе 0,5 г пробы растворяют в 5 мл смеси (2: 1) ННОи и НС10ь, выпаривают на песчаной бани до удаления оксидов аеота и белого дыма НС10».
К остатку прибавляют 0,1 М раствор НС1, фильтруют, раибавляют до определенного объема и определяют натрий (калпй). Результаты определения натрия и калия методами эмиссионной фотометрии пламени и абсорбционной фотометрии пламени покааали, что при сухом способе вскрытия наблюдаются значительные потери калия и натрия. Поэтому рекомендован мокрый способ вскрытия. МИНЕРАЛЫ, РУДЫ, КОНЦЕНТРАТЫ В табл. 52 систематизированы некоторые методы определения натрия в минералах, рудах и концентратах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
