Л.Н. Комиссарова - Неорганическая и аналитическая химия Скандия (1110079), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Помимо этого, был прелложен метод приготовления и хранения станлартных растворов чистого соединения 8с и смеси нескольких элементов, сопутствующих ему при подготовке пробы, Растворы устойчивы при хранении свыше 25 недель [1731) Стандартные растворы, помимо этого, можно наносить на М8, который' в кварцевой ампуле высушивают, вакуумируют и облучают [2005]. При определении Бс в кремнии или материалах на его основе (51С, 810з) в качестве внутреннего стандарта предлагается использовать радиоизотоп ' 81, который имеет 31 удобные для анализа ядерные характеристики. Применение внутреннего стандарта заметно облегчает и упрощает проведение анализа по сравнению с методом внешнего стандарта, при этом воспроизводнмость измерения сохраняется на том же уровне, 5 — !0% [810). Внутренним стандартом может служить Са, который вводится в порошкообразную пробу (10-500 мг) в виде СаСОз (50 мг).
По ядерным реакциям ~~Са(н,т) — 4'Са — образуется а~ее. В этом случае при изменении активности Бс вводят поправку на вторичную ядерную реакцию: 4'С.(,7)"С -'4збс(., ~)4'8. [223!]. Чувствительность определения 8с методом НАА связана с целым рядом Факторов: природой образца, величиной активации сопутствующих элементов, качественным и количественным составом элементов, величиной интегральной дозы облучения, продолжительностью «охлаждения4, типом детектора, методом обработки после облучения и т, л. При этом чувствительность прямо пропорциональна интенсивности потока нейтронов и продолжительности облучения. При одинаковом потоке нейтронов 1О" н/см' с она составляет 10 з — 10 з г, если облучение длится 1 ч, и возрастает до 1Π— !О в случае увеличения продолжи-м тельности облучения до 15 ч.
В табл. 106 представлено влияние различных Факторов на чувствительность определения Бс методом НАА. По имеющимся в литературе данным чувствительность определения скандия может достигать порядка 10 % [2006, 2245], средняя величина составляет !О ~ — !О '% [209) и минимальная — 10 з% [204, 1323]. При анализе растворов в потоке порог обнаружения бс — < 1 мг/л [517), Пороговая чувствительность определений скандия существенно ухудшается при высоком содержании в пробе элементов с большими сечениями активации нейтронами. 430 Глава 12, Акгмаационный анализ 12.4. Деструктивный анализ 431 таблица $06 Влияние различных факторов на чувствительность определения скандмя методом НАЯ Ч уаст- аительность, % Обработка оробы после излученил Поток, и/си с Тиц де- тектора Лите- ратура Масса образца, г Объект часы сутки 07 $$$-ь 3310» 5.$0 4 5 $0» $0'з 7 $0 $фт 2 $0'з [2б33] $24551 [8951 [22311 2 2 $2 200 Ое(Ы) гча3( П) Ое($3) $4 20 $2 $2 $,0 Горцах порода Горцах порола 0,$ осада., экстр., хромат.
$35б1 [2 $ $21 [ $5б[ 20 7-30 43 20 20 $о Ое($.$) Ое(ь$) 0,05 Горная порода Бокситы 3 . $О-ь 3,$ АЙ !0 $ 2,9 $0 $,7 $О'з $0<з 0,03 хромат. Как правило, погрешность определения Бс для метода НАА лежит в пределах 5 — 10 %. В отдельных случаях она может быть меньше (до 1 %) и увеличиваться до 30% [907]. 12.3. Недеструктивный метод Известные достоинства недеструктивного (инструментального) метода НАА позволяют определить малые содержания скандия в самых различных объектах. Этот метод используется в аналитической химии скандия лишь в последнее двадцатилетие, возможности его применения расширяются с каждым годом и в настоящее время опубликовано более 200 работ, посвященных определению Бс инструментальным методом НАА в многообразных по своей природе образцах: горных породах различного типа, силикатных, карбонатных апатито-нефелиновых и т. д.
(46, 61, 73, 1!2, 205, 361, 369, 434, 435, 436, 773-775, 856, 895, 907, 1105, 1236, 1349, 1378, 1502, 1556, 1580, 1639, 1657, 1798, !872, 1873, 1935, 1977, 2068, 2$86, 2245, 2260, 2302, 24!3, 2455, 25$0, 2746, 2747], метеоритах [361, 746, 748, 1635, 1848, !886, 2006, 2263, 2386, 2455], лунных породах [1252, 1864, 1915, 2667], минералах [13, 45, 156, 434, 543, !105, 1588, 1745, 1992, 2068, 2158, 2302, 2474, 25!0], природном графите, алмазах, углях и эолах углей [180, 315, 543, 772, 775, 1038, 1440, 1762, 2089, 2423), нефти [2088, 2474], природных водах, осадках и донных отложениях в водоемах [222, 727, 850, 868, !233, !366, 1425, !508, 16!7, 1719, 1722, 1723, $740, 1875, 2191, 2234, 2342, 2531], почвах [527, 895, 918, 956, $236, 1934, 2672), атмосфере [$409, 1583, 1657, 1674, 2270, 2272, 2542], растениях и различных биологических объектах [447, 744, 764, 774, 799, 994, 1146, 1236, 1533, 1583, 2301, 2341], керамике, драгоценных и археологических материалах (1447, 1468, 1601, 1728, 1886, 2466].
Здесь следует отметить, что большая группа перечисленных природных объектов, которые подвергались контролю методоч НАА, связана с проблемой зашиты окружащей среды. Среди них — природные воды, в том числе морские, снег и лед, почвы и донные отложения, пыль, твердые частицы в воздухе, атмосферные загрязнения. Весьма представительная группа объектов объединяется общим названием «искусственные материалы».
К ним относятся многочисленные продукты металлургического и химического производств, такие как руды и концентраты [112, 204, 226, 387, 517, 1340], различные материалы: А! [1177, 1344, 1538„1589, 1890, 2!47, 2398, 2580, 2665, 2773], Се и Са (291, 293, 2218, 2658), РЬ, В! [206, 2341], Уг, Сц, Бп [91, 1344, !705], Ь[Ь, 'ьу',Те [291, !327, 1507], Ац [223, 725], сплавы (180), элементные бор [1058], кремний и его соединения, карбиды и оксиды [810, 1323, 2435), графит [180, 772], катализаторы, хромиты, ферриты, корунд [180, 205, 340, 1038] и ряд других материалов, напричер, полупроводники [П76), фосфид галлия [1336], асбест (1802], хроматографическая бумага [2290], различные неорганические соединения [351, 956, 1327, 1344, 2431), удобрения [1534), органические соединения [1871].
В табл.!07 приведены типичные примеры объектов анализа на содержание Бс в сочетании с рядом других элементов и характеристика условий выполнения анализа. 12.4. Деструктивный анализ Классический радиохимический метод анализа, при котором Бс полностью отделяется от лругих сопутствующих радиоактивных элементов и активность Бс измеряется с помо$цью простой рвдиохимической аппаратуры, не нашел широкого применения. Было показано, что Бс представляет исключение, и чувствительность его определения метолом недеструктивного анализа несколько выше (2»9. 10 '%) по сравнению с радиохимическич определением 3,! 1О '% (156]. В последнее время большое значение приобрели комбинированные методы НАА, которые основаны на сочетании оптимальных радиохимических операций с 7-спектроскопическим окончанием, Такие методы позволяют определять наряду со Бс максимальное число элементов с наибольшей точностью и чувствительностью при умеренной продолжительности анализа.
При определении Бс в качестве методов его отделения от сопутствующих ему элементов наиболее распространенными и надежными следует признать хроматографию, экстракцию и осаждение. Последний процесс обычно сочетают с более эффективными методами разделения (экстракцией и ионным обменом). Как правило, вскрытие пробы и последующие химические операции выполняются в присутствии соответствующих носителей, которые в случае Бс добавляются в количестве 20 — 200 мг после облучения образца и его «охлаждения . Для облучения в больгцинствс случаев используется стандартный тепловой поток нейтронов (!О 7-5 1О" см '.
с $/ч, продолжительность 20 — 200 ч, «охлажлениеь 3 — 30 суток). Оценка содержания скандия проводится по изотопу ~'Бс (аналитические линии 0,89 и 1,12 МэВ). Таблица 707 Определение сквндия в различных объектах методом недеструктнвного НАА Чувст- вит., % Охлаждение, Детектор сутки Содержа- ние в пробе, Ое Изотоп, аналит. линия Поток Лизе- ! рат ура По1решность, % Навеска, г и чпч/ зе т Объект 10 3 $0$ 8 !О' 5101 !О-з. 10-7 1,8 10$ В 10" ($,8-3,2). $0 мбсг 0,89;1,$2 льбс; 0,39;1,12 4$5 . 0 89 ~ Вс; 0,89;1,12 "ьмбс; 0,$42 "ьмбс; 0,142 !907! !895! !895! !!91! !1657! (2302! 0,050-0,100 0,1-0,5 0,100 0,500 0,1 — 0,5 100-400 Горные парады 3 — 5 20-30 !2 4 15 с 1 — 2 мин 15 30 б 2 — 5 30 4 — В $0 $ М и нерва ы !0-$ (б — 10) 10 е льбс 039 збмбс; 0,$42 3 10' ! 10" !131 !386, 337! (543! Ре-минералы Н1-концентраты 0,5- 1,0 0,05-0,5 1 10 0,5 с 510" 345 10 ь 54 $0-8 На$(Т1) Атмвзы да 30 !О' льбс; 0,89;1,12 льбс: 0,39 !45! !1977! Галенит Пироксенит Се(!д) Се(! 1) 0,1 — 0,5 0,5 7 20 1,9 10 '-1,0 ° 10 7,1 ° $0 ч — 1,56 10 3 $0 1-10 " Вс; 0,89 5 10'з/2 !1977! Серпснтинит Се(ВВ 0,5 20 10-' 10 3 4 10 мбе; 0,89;1,12 4ь5,1 1 09 ь5с; 0,89;1,12 зеос; 0,89;1,12 4ьбс; 0,89 1" Вс; 0,89;1,$2 1,2 ° 10'т/2 В 101 /В 1,2 10" /20 10' /24 .10"/20 мин 1,8 10'з/20 !7751 (2474! 17481 (1252! !527! !1233! Уголь, сланцы Нефть Метеориты Лунный грунт Почвы Природные воды 1Ча/(Т1) Гзе($д1) бгаз(Т1) Се(1д) Гчаз(71) гтаз(Т1) 0,5 1 0,040 3 — 11 ыг!т! 0,100 0,300-0,700 сухой остаток( ! 10 12 20 10 10 $0-15 3 — б 14 15 10 5 — 19 1О ' 7 4 10-$ 1 $0 5 10 Продолжение таблицы $РТ 10 $0 $-12 10 $ Вс; 0,39;1,12 льбс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
