Н.Г. Полянский - Свинец (аналитическая химия элементов) (1110086), страница 62
Текст из файла (страница 62)
При определении Ац, Сы, Ре, Са, Се, Нц, 1п, Мд, РЬ, Яг, Хп в ферритах пробы активировали на нейтронном генераторе НГ-200 с плотностью потока в месте облучения и 10' нейтрон/м' с. Продолжительность облучения в полиэтиленовой упаковке, в зависимости от периода полураспада определяемого изотопа, варьирует от 1 до 20 мин.
При определении РЬ по у-пику ~~ Т1 0,511 МэВ она составляет 20 мин, а измерение активности на у-спектрометре с Се(Ь)-детектором — 5 мин. Образцы доставляют к месту облучения и от него к измерительной установке с помощью пневмотранспортной системы, время доставки 2 с. Хотя предел определения РЬ составляет всего 29,0 мг, метод привлекает внимание относительно большим периодом полураспада Т1 [81~. В цитированных работах РЬ определяют инструментальным НАА. С применением Се(1л)-спектрометра антисовпадений и амплитудного анализатора импульсов АИ-1024 советские авторы [75] выполнили уникальное исследование, позволившее обнаружить и определить 30 примесных элементов в свинце высокой чистоты.
Для 28 из них предел определения варьировал от 10 ' ' до 10 '%, а относительное стандартное отклонение составляло 5 — 7 и 8 — 11% при анализе соответственно по долго- и короткоживущим изотопам. Применив НАА в инструментальном варианте, авторы сделали значительный шаг вперед по сравнению со своими предшественниками [297~, прибегавшими к длительным радиохимическим разделениям. Определение Нд этим методом было затруднено побочной реакцией быстрых нейтронов на свинце, но оно осуществимо радиохимическим вариантом НАА [297~, позволяющим несколько расширить круг определяемых элементов, а иногда и улучшить чувствительность анализа. У1. 9.2. Протонно-активационный анализ Протоны обладают достаточно высокой проницающей способностью, чтобы активировать тонкие образцы.
При облучении РЬ-содержащих обьектов протонами с энергией 10 МэВ образуется [774~ ~~В~; относи- 219 тельный предел определения РЬ по этой реакции составляет 5 10 '%. При обстреле мишени протонами с энергией 30 МэВ протекают следующие параллельные реакции [1~30]. го6РЬ(р 3 т) го4В . го 7РЬ(~~ 2л) гоб В '" РЬ(р, Зп) '" В1, для которых эффективные сечения близки и соответственно равны 1,00; 0,91 и 0,99 б. Период полураспада ' Вт и Вт составляет соответственно 11,3 ч и 6,24 дня, а предел обнаружения РЬ в аэрозолях равен 20 нг. Таким образом, РЬ определяется с лучшей чувствительностью, чем методом НАА. Помимо РЬ методом протонно-активационного анализа (ПАА) определяют Аз, Са, Сй, Сг, Си, 1..е, Мд, Мп, Ма, %, БЬ, Бп, Бг, Т», Хп, Вг, С1.
С дальнейшим повышением энергии протонов число потенциально возможных ядерных реакций увеличивается. С одной стороны, это позволяет расширить круг определяемых элементов, но, с другой, — увеличивает опасность помех при измерении 'у-спектров сложных объектов. Сравнительно простые композиции, например аэрозоли, активируют протонами с энергией 50 МэВ, чтобы определить РЬ по изотопу В1, образующемуся по реакциям [782] РЬ(р, Зп) " Вг РЬ (р, 4л) Вт; РЬ(р, 5п) ~~В1. Чувствительность определения РЬ < 1,0нг/см~ фильтра, погрешность анализа составляет 15%. Пробу аэрозоля отбирают пропусканием 1,5 мэ воздуха через бумажный фильтр площадью 20 см', который затем обертывают в алюминиевую фольгу толщиной 1 мг/см'. Около 40 проб зажимают в специальный держатель между двумя алюминиевыми кольцами, после чего облучают их 30 мин в изохронном циклотроне при токе пучка 1 мкА. Гпустя 6 ч после окончания облучения измеряют активность 204В1 по ~-пику 374,7 или 889,3 кэВ, применяя ~-спектрометр с Ге Я)-детектором.
Возможности ПАА в многоэлементом анализе иллюстрирует работа [774], в которой описано определение 35 элементов в техническом родии. Предел определения РЬ ( 5 10 ~%. РЬ в нефтепродуктах составляет 5 10 '% [891], в металлическом се- ребре — 2 . 10 '% [1078]. Недостатком гамма-активационного анализа (ГАА) как аналитического метода является недостаточно высокая точ- ность, обусловленная неоднородностью фотонного потока. Анализ ведут после активации мишени источниками тормозного из- . лучения высокой интенсивности: циклическим резонансным ускорителем электронов с вольфрамовой мишенью [255] и линейным ускорителем электронов с платиновой [891, 1078] или танталовой [1262] мишенью. Как правило, анализ выполняют по главному у-пику 0,279 МэВ изото- па РЬ, образующегося по реакции "РЬ('у, и) РЬ, и только в работе [1262] измеряли суммарную интенсивность излучения при 0,279 и 0,403 МэВ; во всех случаях пользуются у-спектрометром с полупровод- никовым детектором.
Анализ выполняют в радиохимическом варианте, даже если РЬ является единственным определяемым элементом [1078]. При содержании РЬ в серебре < 5 10 ~% метод ААС не может быть аль- тернативой ГАА, так как становится ненадежным из-за поверхностной адсорбции РЬ из растворов. Это следует помнить, поскольку РЬ являет- ся важной примесью в чистом серебре, Пределы обнаружения ряда элементов в ГАА указаны в работе [255], данные о чувствительности НАА — в обзоре [256] . Активационные методы применяют для определения РЬ в рудах [658], воздухе '[615], поливинилхлориде [1032] и для анализа РЬ с чистотой 99,9999% [666] . Глава И1 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА В ПРИРОДНЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТАХ У1.
9.3. Методы активации более тяжелыми частицами После облучения мишени ионами ' С с энергией 80 МэВ определяют до 10 ~% РЬ по а-активности ' Кп [572]. Более чувствительный метод, позволяющий определить 10 6% РЬ, основан на измерении активности Вт, образующегося в результате активации дейтонами с энергией 18,5 МэВ [1265]. Он превосходит по чувствительности ПАА, но его использование в анализе стекла и золотой фольги высокой чистоты требует радиохимического выделения нуклида перед измерениемнау-спектрометре с Ха.! (Т1) -детектором.
Более интересны методы определения примесей легких элементов в свинце, основанные на их взаимодействии с дейтонами [1453] или ускоренными ионами Не и "Не [1425] . У1. 9.4. Гамма-активационный анализ Преимущества этого метода — отсутствие существенного поглощения 'у-излучения образцом, исключение помех со стороны радиоактивных изотопов легких элементов и более высокая, чем в НАА, чувствительность определения свинца. Например, относительный предел определения 220 Высокая токсичность и существующая тенденция накопления свинца в различных сферах обитания в результате деятельности человека (см.
разделы 1.3, 1.4) вызывают необходимость систематического контроля его содержания в атмосфере, гидросфере и литосфере. Свинец определяют в жидких, твердых ископаемых, используемых промышленностью в качестве первичного сырья, а также в рудах, минералах и породах, представляющих практический интерес. Важными объектами анализа являются и многие продукты деятельности людей: металлы и неметаллы, сложные индивидуальные вещества и различные смеси, в которых содержание свинца является технологическим показателем, порой определяющим качество изделия (см. раздел 11.1).
Наконец, из токсикологических соображений РЬ определяют в продуктах питания или в сырье для их изготовления, а с целью защиты здоровья людей — в биологических объектах. Содержание РЬ в крови или моче является важным диагностическим критерием. Во многих случаях свинец определяют одновременно с другими элементами.
Если матричный эффект не исключает получения надежных результатов, то стремятся использовать неразрушающие методы, сочетающие экспрессность с минимальной опасностью загрязнения анализируемой пробы. Однако в анализе сложных объектов часто приходится прибегать 221 к химическому разрушению образца и разделению смесей с применением методов„описанных в главе 1Ч. В случае недостаточной чувствительности используемого метода определения одновременно с разделением стремятся решить и задачи концентрирования свинца. В пределах каждой группы объектов в настоящей главе приводится общее рассмотрение методов в соответствии с приведенной выше классификацией, а на этом фоне выделяются более подробным описанием те из них, которые по соображениям экспрессности, удобства и благоприятной метрологической характеристики представляются автору как оптимальные.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
