Л.Н. Комиссарова - Неорганическая и аналитическая химия Скандия (1110079), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Хотя он и позволяет повысить чувствительность предлагаемых методик, по крайней мере, на порядок, но трудоемкость и продолжительность их проведения заставляет авторов искать другие пути для достижения этой цели. Спектральный деструктивный метод анализа рекомендуют использовать только в случае определения малых, следовых количеств $с, например, в природных материалах [1407, 1630), различных технических продуктах или химических препаратах [423, 816, 970, 1254, 1645, 1647, 2091, 2355, 2694).
Вскрытие силикатных пород традиционно достигается НЕ с небольшим количеством 2 н НС!Ок (15; 1), а затем проводят растворение в 2 н НС1. Различного типа породы и минералы хорошо вскрываются смесью Н1чОт и НтОз, фториды — смесью концентрированных Н1804 и НР; сульфиды — 70%-ной НС!04 [970, 1630, 2091, 2694). Для бокситов эффективен щелочной метод вскрытия, сплавлением с содой [423, 609), для перевода в раствор различных фосфорсодержащих оксидных проб рекомендуют сплавление с 1чаз01 в соотношении 1; 1О или 1: !5 [423), или горячие растворы Нз804 и ННОз [1692].
В качестве методов отделения Зс в различных вариантах методик химико-спектрального анализа используются экстракция, ионный обмен и осаждение. Для извлечения следовых количеств Бс из горных пород предлагается экстракция купферонатов изоамиловым спиртом ]1578], при анализе воды — экстракция оксихинолината ]2355). Отделение железа экстракцией диэтиловым эфиром из солянокислых растворов рекомендуется при определении скандия в объектах типа полевого шпата [1776]. Весьма эффективно концентрирование Зс с использованием 3-фазных экстракционных систем, которые предложены в методиках анализа сталей, А1, М8, сплавах, соединениях РЗЭ и других объектах [424, 816).
Этот прием специально разработан дяя устранения влияния третьих компонентов при химико-спектральных определениях Зс [423, 424, 816]. Он основан на извлечении Зс в третьей фазе, которая образуется при проведении экстракции с помощью диантипирилметана (ДАМ) в смесь органических растворителей хлороформа и бензола из растворов НС!, ННОз и Нт804 в присутствии анионов 1 и ЗС1Ч . В оптимальном объемном соотношении хлороформа и бензола 3: 7 наличие неполярного растворителя определяет образование второй органической фазы малого объема (несколько капель), в которой концентрируется практически весь скандий (~98%) и хорошо экстрагируе мы е комплекты с ДАМ других элементов (табл. 100).
Лучшей экстракционной способностью обладают соединения 130~+, по- 2 добно скандию ведут себя цирконий и гафний, близок к ним титан. Для остальных элементов в зависимости от их сочетания можно подобрать условия, в которых скандий частично или полностью отделяется от них. Оптимальным вариантом признана экстракция из сернокислых или солянокислых растворов в присутствии К1. В этом случае Зс можно отделить от Ве, М8, Са, Ва, к.п, Мо, Со, 1ч1, А1, Ре, РЗЭ, Сг, Ч [424]. Хорошие результаты дает и вариант тиоцианатной зкстракции [816]. Для отделения Зс от РЗЭ, других сопутствующих элементов в монаците и ксенотиме 3- и РО4 -ионов предлагается зкстракция 0,1 М раствора фенил-3-метил- 4-трифторацетил-5-пиразолона в бутиловом эфире из сернокислых или солянокислых растворов (рН 0,6).
Удаление РЗЭ и сопутствующих элементов достигается резкстракцией 0,63 М НС! (рН 0,2) [!692]. Метод ионного обмена также эффективен для выделения микроколичеств скандия из сложных природных объектов [1630, ! 645, 1647, 2567). Так, при определении скандия в силикатных породах был использован катионный обмен на ионите Дауэкс 50 х 8 в Н-форме. После вскрытия пробы и растворения в 2 н НС1 раствор пропускали через катионообменную колонку.
В процессе десорбции после извлечения макрокомпонентов 3 н НС1 проводилась десорбция малых количеств Бс и других РЗЭ бн НС!. Концентрация скандия повышалась до 1,5-11,0%. В этом концентрационном интервале и проводилось его определение, погрешность ~14% [! 630). Анионный обмен на анионообменнике Дауэкс 1 х ! 0 в нитратной форме эффективен для выделения малых количеств Бс из препаратов тория, чувствительность определения следовых количеств Зс в них составляла 1 1О ~ г, погрешность > 5%. При анализе урановых материалов Зс, РЗЭ и Сд концентрируют в колонке с целлюлозой. Из методов осаждения Бс обычно совместно с РЗЭ в химико-спектральном анализе нашли применение оксихинолинаты [!647], оксалаты и гидроксилы на носителе (Са, Т!з или Ее) [1097, 1776), 1-(2-пиридилазо)-2-нафтол и миндальная кислота, салицилфлуоронат алюминия, концентрирующий Зс совместно с Ч, 1а — 1ц, Оа, 1п, Т!з, Ч [883], фитат циркония [1097].
Сочетание осаждения примесей оксихинолином, 2в* 11.1. Эмиссионный спектрографический анализ 413 412 Глава 11. Методы спектрального анализа таблица 100 Экстракцня элементов диантнпнрнлметанам в органические растворнтели типа хлороформа в присутствии различных аннонав !424!1'! Экстракция в присуштвии ионов Экстракция в присутствии напав СЗ СГ ХОЗ ЗСН- Но; асад. сл ся !2! Не эксзрагируштся ни при каких условиях: Ы, На", К, Ма, Са, Ва, В ', 242 ', З!44, Сг'4. Условные обозначения: +4- — хорошо экстрагируется; - — ие экатрагируетси; 4-— ограниченна зкстрагируется; ся — экстрагируегси в следак. танином, тионалидом с катионным обменом (Амберлит 1К-120) из уксуснокислого раствора было использовано для определения следовых количеств Бс и целого ряда других элементов в КС1 марки х.ч., предел обнаружения 8с — 5 млрд ' [1647]. Следует отметить, что химико-спектральные методики анализа позволяют не только повысить чувствительность определения, но и обладают еще одним важным качеством: в определенной степени они универсальны, так как после химической обработки могут быть использованы одни и те же эталоны для анализа различного типа природных объектов и искусственных материалов.
Это четко было показано авторами [1097] при определении скандия в минералах (хлопинит, вольфрамит, касситерит, берилл), рудах и продуктах их переработки. При содержании 8с 0,01-0,5% вероятная погрешность единичного определения в СаО и Т!ЗОЗ, полученных после осаждения оксалатов (химическое обогащение 50-100 раз), составляла ~10 % и ~11 %, соответственно, Типичные примеры определения 8с методами спектрального анализа в прямом варианте и после химической обработки представлены в табл.! 01. Некоторые детали анализа характерных для скандия материалов, особенно в химико-спектральных методиках, приведены ниже. Сц" ла' Апз« В 24 2п 2+ Сдт« На24 Бсэ«' у34 ! 34 0 24- Зп34 7134 Г244 224«Н244 тЬ44 0е + Ъ44 зь" щ3« Мае+ УУ44 00 4 -! 4« Мпт+ Н22« р 34 са24 Хлопинит воль амит кассите ит бе илл. В методике прямого определения скандия, составленного на основании РЭТИ 153 — 59 [997], навеску минерала (20 мг), смешанного с угольным порошком (10 мг), в который добавлен элемент сравнения (2,5% !.а203), испаряют из отверстия графитового тонкостенного электрода-анода (диаметр — 2 мм, глубина — 7 мм), верхний электрод заточен на конус, дуговой промежуток— 3 мм, Источник возбуждения — дуга постоянного тока.
Аналитические пары линий; 8с Н 335,37 нм — 1.а П 337,632 нм или 8с Н 255,236 нм— !.а П 261,034 нм. Эталоны готовят с использованием анализируемого материала, в котором отсутствует Яс, содержание которого устанавливается полинин 8с11 335,37 нм, график — 2.'уЯ- 18 с. Содержание Бс определяли в интервале 0,01-0,5% с погрешностью шб — 12% [1097]. Силикатныепо оды мине алы золы глей ихимически выделенные концен аты скандия и ямой метод . Навеску образца (35 мг), представляющего собой смесь анализируемой пробы или эталона с угольным порошком (2; 1), содержащим элемент сравнения (2% 7202), испаряют из отверстия нижнего электрода конусной формы (диаметр — 3,5 мм, глубина — 5 мм), верхний электрод заточен на конус, дуговой промежуток — 2 мм.
Источник возбуждения — дуга постоянного тока. Основой лля приготовления эталонов служит «пустая» порода анализируемого минерала (руды и золы), в которой по данным спектрального анализа скандий отсутствует. Содержание Бс устанавливается методом трех эталонов по графику 2!ЗЯ вЂ” 18 с. Аналитические пары линий (нм): 8с11 255,235 — Ух П 255,074; 8с П 355,373 — ХгН 335,726. При анализе цирконов линия Яс11 355,373 перекрывается. Чувствительность метода — 1 !О 4 %, интервал определяемых концентраций Бс 0,2-0,0003%, воспроизводимость результатов +О- ш 16% [649 — 730]. Бокситы.
Навеску боксита (0,5 г) тщательно растирают и сплавляют с 2 г !х!аЗСОЗ в платиновом тигле при 900-950'С. План вышелачивают 15 мл НС! (1: 1). Раствор выпаривают досуха в фарфоровой или кварцевой чашке на водяной бане, остаток растворяют в 25 мл ! н НС1, добавляют 0,5-1,0 г аскорбиновой кислоты и переносят в делительную воронку.
Чашкудважды промывают водой по 10 мл. В раствор вводят 1 мл раствора БпС14 (50 мкг Яп) и 5 мл 50%-ного раствора К1. Приливают 6 мл хлороформа, содержащего 0,5 г диантипирилметана, и проводят экстракцию в течение !0-15 мин. Фазы отстаивают, органический слой сливают в сухую делительную воронку, добавляют 9 мл бензола и вновь встряхивают в течение 1 — 3 мин. Нижний слой («третью» фазу) наносят на угольные электроды и проводят спектральный анализ. Аналитическая пара линий: Бс 255,2 и Бп 283,9 нм. Стандартные растворы получают экстракцией по представленной выше схеме. Исходные водные растворы содержат 2, 4, 8, 16 и 32 мкг скандия и по 59 мкг Яп(1У).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
