Н.С. Николаев, С.Н. Суворова, Е.И. Гурович, И. Пека, Е.К. Корчеманя - Аналитическая химия Фтора (1110094), страница 8
Текст из файла (страница 8)
О применении торин-торонового лака, хромазурола и соединения торпа с феиилфлуороном см. работы [100, 473]. Определение с солями трехвалентного железа Мешают ионы, даюшие осадки с Ге[П1) или фтором, а также образуюшие с ними недиссоциированные соединения, Определение с роданидом железа. Метод основан на образовании окрашенного комплекса Ге[Ге[Ск)5)а], который последовательно диссоциирует на ионы Гезч. и [Ге[С[х8)а]ли далее на Гез+ и С(ч5-.
При наличии ионов фтора ионы Ге'ь образуют бесцветный комплекс К[азГеГа и, таким образом, по ослаблени)о окраски раствора судят о количестве фтора [106, 109, 259, 436, 470, 776]. Метод при~оден для определения ст 200 мг Г/100 мл до 0,025 мг Г/25 мл раствора. Определение с хлоридом железа и ацетила цетон ам. Метод рекомендуют [291] для определения 5-- 1О мкг Г; результаты анализа практически нс зависят от рИ исследуем!» о раствора. Раствор, в котором определяют фтор, освобождают от углекислоты.
Для этого в него вносят каплю феиолфталеииа и кипятят с исбольшям количеством О,! У НС! Нейгрализуют равным количеством 0,1,"т' раствора щелочи ло слабошелочиой )эезк)гг~и. Затем лобавля,от каплю НС! (1: )00), 1ля колориметри. роваиия ! мл раствора ГсС1з (0,3 л)г Ре(мл) и ! мл 0,5%.кого волиого раствора ацетплацегоиз помешаю~ в лве первые колбы емкостью по 25 .ил. В олиу пэ иих виосят аликвотиую часть (ве более 0,25 .иг Е) полготовлепиого исслелтемого рзствора.
Колорямсгрируют в колорпметре Дюбоска с голубыч филыром. Холостой раствор помешают в левый сос)х колориметрз, з исследуемый — в правый. Кроме тото, колорпметрнртюг 1 мл раствора ХаГ (О.! .чг Рйэеа (насолят у, см. нпн е!. Соле эжазне фтора опрелеляют по формуле !э — 2!т! ° О а. ! .нг Г= рр — йьп тле 20 — первояачальное пока!ване калориметра: з. — показание лля пробы: р — поьазанне лля О,! мг Г; ]З вЂ” фалтор пересчета па всю пробе, учитывая, что колорпметрпровалн лишь часть пробы.
Для 05 -005.нг Е ошибка опрелслснпя составляет е 2'й Определение с пероксидтитанилсульфатом Метод основан на обесцвечпвании ионами фтора красно-голубой окраски, возникающей при действии перекиси водорода на сернокнслые растворы тгпана [Т!О. ао]ее — 6 Р =- [Т!Г]е + НзО« -]- ай, либо на расплав Т!Оз с пиросульфатом калия. Для определения малых количеств фгора пользуются методом Коренмана [109], в котором раствор титанила, содержащий 0,15 г Т]От/лтл и 3 лтл Зо)о-ной НтОс, разбавляют до 25 мл и равные количества приготовленного реагента используют для составления колориметрической шкалы, применяемой для сопоставления окраски в компараторе. Более интенсивно окрашенные растворы разбавляют водой до получения окраски, достаточной для сравнения со шкалой. При определении 0,04 — 0,05 лтг фтористоводородной кислоты ошибки составляют 2 — 5%.
Турбидиметрическое определение Метод основан на изменении напряжения тока фотоэлемента при титровании раствора содержащего фтор, карбонатом кальция или нитратом торна [338]. При титровании ионами кальция можно определять 0,01 — 0,09 мг Г; при титровании ионами торин — 0,04 — 1,0 лзг Г с относительной ошибкой 2%.
Если в 2 лтл раствора содержится (0,4 мг Е, ошибки могут возрасти до 4%. Продолжительность одного определения 1О лшм, ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРА Радиохимические методы позволяюг определять фтор непа. средственно в исходных соединениях и характеризуются высокой чувствительностью и быстротой. Общим «недостатком» этих меодов является техническая сложность используемой аппаратуры, для обслуживания которой требуются высококвалифицированные специалисты.
Техника индикации мягких Т- и рентгеновского излучений позволяет испсльзовать для определения легких металлоидов фотоядерные реакции. 40 Активационный анализ В последнее время )далось применить метод нейтроноактпвацпоннаго анализа, ранее использовавшегося ддя индикации элементов с периодом полураспада не менее минуты, также дли определения активных изотопов с периодом полураспада порядка нескольких секунд. Это усовершенствование имеет большое значение, особенно для определения весьма легких элементов, поскольку, например, радиоактивный фтор (Е", Езо) имеет герпод полураспада, равный 66 плн 12 сек, а Еш — 107 — 1!5 мин.
Флуоресцентный анализ с использованием рентгеновского или Т-излучения Выход флуоресценции зависит от атомного номера элемента и может быть рассчитан по эмпирическому уравнению %'а =-0 957 '2е (О 984. 10' л-Ее) '. Для иллюстрации в табл. 17 приведены некоторые значения выхода флуаресценции для линии К„элементов с атомными номерами до 1О. Данные таблицы подтверждают, в соответствии с законом Мозли, что энергия Ьм квантов флуоресценции непрерывно уменьшается с понижением атомного номера Я. По этой Таблица 1 Энергия излучения [Ка ) элементов 2-то периода периодической системы ]347] Ка яа, г Элемент эе Элемент 392 677 851 7 8 О 9 Р 10 2 !8,3 112,7 67 44,9 1.! Ве 5о 110 185 282 23,8 18,3 14,5 В 6 С причине легкие элементы характеризуются мягким рентгеновским излучением, которое излучается с небольшой вероягностью и сильно поглощается окружающей средой.
Роберт и Мартинелли [704] описывают определение легких элема>пов 2-то периода системы Менделеева с помощью флуоресценпзото анализа. Хотя их способ представляет собой техническое прим нонне данного метода к анализу промышленных изделии, ои открывает новые возможности, особенно, если для возбуждения булут использованы источкики радиоактивного излучения нлп элементарныс части|ты. Так, например, а-частицы имеют высокую эффективность возбужлеиня именно для легких элементов.
Этн элементы пс удается обнаружить обычными аналитическими прпборамн, однако некоторые нз них были исследованы с помощью инкрозондов [382, 393) или специальных источников излучения [493, 502]. Дгся анализа наведенного излучения был испольован пропорциональный счетчик, >спешно применяющийся для контроля мят- в 7 ье -у ф кого у-излучения. Нанботьшим препятствием для прохождения фотонов является окошко пропорционального счетчика.
В практике используются окошки толщиной ! мк, изготовленные из бериллия илн специальной органической массы. Авторы работы (704) исключили затруднения, связанные с приготовлением таких окошек, и достигли максимального прохождения рентгеновского излучения, применив пропорциональный счетчик без окошка. Счетчик представляет собой латунный цилиндр диаметром 7 см, полезная длина которото равна 40 см; анодом служит мотнбденовая проволока (50 мк). !( цилиндрической части счетчика присоединена камера, содержащая источник возбуждающего излучения, и образец. Геометрическая схема прибора приведена на рис. 3.
Флуоресцентное рентгеновское излучение, иопускаемое образцом, попадает а детекторный объем после прохождения через так называемую абсорбирующую зону. Для обеспечения правильного функционирования прибора необходимо нз пространства вблизи образца и источника возбуждающего излучения устранить источники большого количества ионов, пр|т диффузии которых через детекторный объем образуется сплошной спектр, мешающий определению ха. ракт нстнческого излучения образца. ля устранения паразитиых ионов служит вспомогательное электростатическое поле противоположного направления (по сравнению с основным полем детектора). На рис.
4 ~показана схема включения аппаратуры (счетчик ~работает либо в статической атмосфере, либо с циркуляцией таза). В описываемой аппаратуре возбуждающее излучение,может вызвать флуорссценпию газа в абсорбирующей зоне между источником и образцом Поскольку флуоршщенция газа может накладываться на спектр наследуемого образца, оказалось необходимым изучить характер детекторного газа, Большую роль играют также давление н чистота газа. На рис. 5 гс казана влияние давления метана при анализе фторсодержащего станларта. Роберт н Мартинелли (704) описали несколько методов возбуждения образца и теоретические основы его интеракции с пь р- н т-излучением.
Рис. 3. Пропорциональный счетчик н схема помещения образна ! — обРазец; 2 — уцлотвевое; 3 — веточевк; 4 — молвбвевовз» проволока; 5 — бериллвевае окошка; 5 в охрвцвое кольца 755 755 577 577 Уееееее. ее Рис. 5, Пики флуоресцеицип фтора (н углерода) в метане а — 050, б — 200, в — 70 мм Гт ет, Бартон 13461 разработал метод количественного флуоресцентного анализа для фтора, кислорода, азота, углерода и бора.
Комбинированная методика предусматривала применение вакуумного спектрографа, кристаллического сцинтиллятора, проточного пропорционального счетчика и съемного источника интенсивного рентгеновского излучения. Анализ спектров излучения указанных ЭЛЕМЕНТОВ ПРОВОД14ЛИ На ОСНОВЕ ЛИВИЙ Ка, ИЗЛУЧЕНИЕ УРОВНЯ 7-а Сц ((3,3 А) было использовано для возбуждения элементов от фтора до бора. Энерпэя Ксч-.линии фтора составляла 18,3 А. для бора — 67 А. Энергия возбуждения на медном трубчатом аноде была 6 кв при силе тока 330 .па, Для повышения чувствительности анализа необходимо получить для данной линни как можно большее число импульсов прп минимальном фоне. Кэмпбелл и Джиббон [3531 использовали для возбуждения образцов поток электронов.