Н.Г. Полянский - Свинец (аналитическая химия элементов) (1110086), страница 84
Текст из файла (страница 84)
65 *10 4 [11901 П р и м е ч а и и я. 1. Сокращения — те же, что и в табл. 24. 2. В качестве предела определения в некоторых случаях условно принята нижняя граница рабочего интер- вала. 291 описанными в Ч11.9.1. Тем не менее нелишне привести наиболее универсальные и эффективные методы сжигания, обеспечивающие подготовку многих продуктов питания к анализу с применением ИВА 1947~ или ААС [759, 828, 947, 1465).
Эти методы представляют ценность и в том отношении, что они рассчитаны на последующее определение нескольких токсичных металлов. Содержание Сд, Си и РЬ в растительных, молочных и мясных продуктах 1828) определяют следующим образом.
Берут 2 серии из 5 аликвотных проб испытуемого продукта массой от 1 до'10 г, в зависимости от влажности образца и концентрации определяемых металлов. Образцы с высокой влажностью сначала подвергают сублимационной сушке. Озоление ведут в приборе с температурным программированием, причем три пробы озоляют непосредствейно, а две — после добавления в первую 1 мл, во вторую — 2 мл стандарт. ного раствора с концентрацией РЬ 10 мкг/мл. Кроме того, во все пробы добавляют по 2 мл Н,304 (1: 1) и только после этого производят минерализацию при 750'С.
Остаток растворяют в 1 мл смеси НС1 — НХΠ— Н, О с отношением объемов компонен- тов 1; 1: 2, разбавляют до 10 мл водой и аликвотную часть анализируют на атомном абсорбционном спектрометре модель 353 с атомизацией в ацетиленово-воздушном пламени. Анализ по линии 217,0 нм показал, что степень извлечения свинца равна 89+ 10,3% (и = 24). Описана [947~ конструкция терморегулируемой печи для автоматического выполнения высушивания (120'С, 4 ч) и сухого сжигания образо цов с постепенным повышением температуры до 500 С в течение 3 ч. В случае необходимости пробу нагревают при этой температуре до истечения срока программы, рассчитанной на 24 ч.
Углерод в остатке окисляют 50%-ной НХОз для последующего анализа методом ААС или же смесью, содержащей в 100 мл по 0,269 М ХаХОз и Коз, очищенной от примесей тяжелых металлов трехкратной экстракцией пирролидиндитиокарбаматов и-бутилацетатом при рН 4, если анализ выполняют методом ИВА. Преимуществом метода является возможность исследования больших проб молока и рыбных консервов (до 50 г) при малом расходе реактивов, а также его пригодность для определения нескольких элементов (Сс1, Со, РЬ и Хп). Метод определения 1"е, РЬ и Яп в консервированных продуктах [1465~ имеет следующие преимущества: широкий диапазон применения, простота исполнения, небольшой фон (0,01 мкг РЬ в 1 мл), высокая чувствительность, большой рабочий интервал (0,01 — 200 мкг/мл), малый расход кислот, сведение к минимуму вторичных загрязнений и возможность автоматизации процесса. Недостатками являются значительный расход времени на выполнение сжигания и возможность образования вредных побочных продуктов: оксидов азота при сожжении овощей и фруктов, хлора и С102 — при сожже; нии рыбы, сыров, некоторых сортов супов и др.
Сжигание производят под давлением в контейнере из полистирола. Завинчивающаяся крышка из полиэтилена функционирует в качестве вентиля, контролирующего и регулирующего давление в системе, нагреваемой не выше 70+ 2 С. Методы сожжения различных групп консервов несколько отличаются. Первую группу составляют овощи, фрукты и фруктовые соки, вторую — рыба, мясо, сыры и супы, третью — спиртные напитки; соответствующие методы подробно описаны в оригинальной работе. Анализ заканчивают методом непламенной ААС, применяя в качестве стандартов продукты с низким содержанием определяемых элементов, к которым добавляют определенный объем растворов с известной концентрацией этих элементов.
Непламенная ААС применяется для определения Сй и РЬ в почках и печени, помидорах и шпинате [7591 . Метод довольно сложен в выполнении, но он предусматривает операции для последовательной дифференциации свинца, растворимого и не растворимого в кислотах, и имеет низкий предел обнаружения свинца — 20 нг. Краткая характеристика методов определения свинца в отдельных пищевых продуктах приведена в табл. 26. Глава УП1 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В СВИНЦЕ, ЕГО СПЛАВАХ И СОЕДИНЕНИЯХ Высокие требования к степени чистоты свинца, предъявляемые различными отраслями современной техники, успешно реализуются благодаря сочетанию эффективных методов очистки с надежными и чувствительными методами аналитического контроля.
В соответствии с действующим ГОСТом [1331 в свинце с содержанием РЬ 99,5 — 99,992% определяют Ад, Аз, В1, Си, Ре, БЬ, Яп и Хп. В более чистом металле марок СОО и СООО находят содержание А1, Са, Сй, Нц, 1п и Ха. Наконец, в анализе свинца СОООО объединенный перечень элементов дополняется никелем. Допустимое содержание каждого из них в свинце марок СОО, СООО и СОООО различно и укладывается в пределах от 1 * 10 ' до 1 ° 10 В этой главе основное внимание будет уделено элементам, содержание которых регламентируется ГОСТом. Кроме того, будут рассмотрены отдельные методы определения Аи, Те и Т1, примеси которых могут содержаться в свинце.
У1П.1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В СВИНЦЕ Примеси Ад, В1, Сй, Си и Уп в количестве 10 6 — 10 ~% определяют фотометрическим методом, используя различную устойчивость дитизонатов этих металлов и свинца. Помимо растворения пробы и выпаривания полученного раствора, рекомендуемая методика требует проведения экстракций при различных рН для выделения компонентов смеси, а перед извлечением дитизонатов Хп и Сс1 — осаждения РЬБ04. Пригодный для эпизодических анализов, этот метод не может быть рекомендован для серийного производственного контроля [433~ .
Многие электрохимические методы также осложняются отделением матрицы анодным выделением РЬ02, осаждением РЬЮ4 или экстракцией дитизоната свинца. Один из относительно простых методов позволяет провести полярографическое определение важнейших примесных элементов — В1 и Сц — после растворения свинца в смеси 1 объема НХОз (1: 1) с 4 объемами воды и выпаривания раствора досуха [1156] . На фоне 0,1 М Низ + 0,4 М аскорбиновой кислоты и в присутствии желатина определяют суммарное содержание обоих элементов, а после добавления ЭДТА — только Сы.
Метод использован для определения 0,014% В1 и 0,050% Си в очищенном свинце, в причем погрешность составляла соответственно 10 и 2%. Метод ИВА [588~ предназначен для определения от 10 ~ до 10 7% (в зависимости от времени предэлектролиза) В1, Си и БЬ в двух навесках, одну из которых растворяют в 6 М НМОз, а другую (предназначенную для определения ЯЬ) — в 8 — 9 М НХОз. Оба раствора выпаривают досуха, остаток растворяют, выполняют предэлектролиз, а затем анодное растворение на разных фонах.
Согласно рекомендации, данной в работе 11140], в фильтрате от отделения РЬЯО4 одновременно определяют Аз, В1 и БЬ на фоне 0,5 М Н2504 и 0,1 М НХОз с добавкой метиленового голубого для подавления полярографических максимумов. Рабочий интервал для этих элементов заключен в пределах (2 — 50) 10 "%. В обобщающем докладе А.Г Стромберга с сотр.
1486] рекомендована методика определения 9 элементов (Ад, В1, Сс1, Со, Нд,?и, ЯЬ, Т1 и Хл), большинство из которых является часто определяемыми примесями свинца. Анализ проводят с применением различных рабочих электродов и фонов. Два лаборанта затрачивают на полный анализ смеси 6 ч, но получают обширную информацию, по качеству удовлетворяющую требованиям аналитического контроля свинца практически любой степени чистоты. Фрагменты предлагаемого метода могут служить для определения отдельных примесей в свинце. Он позволяет определить 10 ~ — 10 6% примесных элементов, приближаясь по чувствительности для многих из них к НАА (см. раздел И11.2) .
У111.2. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В СВИНЦЕ По числу определяемых элементов и достигнутому диапазону чувствительности заслуживает рассмотрения химико-спектральный метод 161] . Вариант метода без обогащения микропримесей сводится к растворению 1 г РЬ в 20 мл НХР, (1: 1) при нагревании в кварцевой чашке, добавлению к раствору воды до 30 мл и 3 мл Н,Я)„(1: 1), упариванию смеси досуха и прокаливанию РЬЮ, в течение 30 мин при 550' С.
100 мг полученного остатка загружают в графитовый электрод и возбуждают спектр дугой постоянного тока. Метод прост, но недостаточно чувствителен для контроля содержания примесей в свинце высокой чистоты. Некоторое улучшение метода в этом направлении достигнуто путем ступенчатой регистрации спектров, основанной на фракционном испарении примесей из навески сульфата или оксида свинца в пламени дуги переменного тока или в дуговом разряде постоянного тока ?50, 438]. При этом пробу оксида помещали в двухполостной электрод, в котором она нагревается более равномерно, чем в обычном электроде с кратером. Этот метод можно рекомендовать для определения примесей в свинце многих марок (см.