Н.С. Полуэтков, В.Т. Мищенко, Л.И. Кононенко, С.В. Бельтюкова - Аналитическая химия Стронция (1110096), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Затем'облучеияую пробу подвергают мокрому сожжению путем нагревания со смесью иоиц. Н570з я 30г4-иой НзО, далее проводят радиохимическое отделение Эг, включающее осаждеиие благородных металлов ЭпС1з, экстракцию иэ водного раствора ге, Оа, ЭЬ, Эп и ТЬ метилизобутилкетоиом, экстракцию других по сторонних элементов — ТВФ, осаждеяие сероводородом, осаждекие сульфатов, отделение Сги Ьа, осаждеяие карбояатое. Нзмергпот радиоактивность иа сциктилляцяокяом Г-спектрометре с кристаллом Хау(Т1). При определении Яг в арсениде галлия [96] для отделения макроосновы от примесиых элементов после облучения образца в реакторе производят отгонку мышьяка в виде бромида и экстракцию Са, Ап, Ре и Т] р,р'-дихлордиэтиловым эфиром из 10У НС].
Далее проводят последовательные экстракции хлоридом диметилбензилалкиламмония в 1,2-дихлорэтане, ТБФ, а-н-попил-пиридин- Х-оксидом в бензоле, снова ТБФ. После отделения РЗЭ в водной фазе остаются щелочные и щелочноземельные элементы, Мп, И[ и Сг, которые определяют у-спектрометрически без дальнейшего разделения. Методика у-спектрометрического определения стронция в минеральных водах описана в [272].
В этом случае пробы воды облучают в реакторе потоком тепловых нейтронов мощностью 10ьз нзйтрон/смз сек. Измерения проводят через 2 месяца после прекращения облучения на сцинтилляционном 4л-у-спектрометрс. Возможность полуколичественного определения Яг в алюминии по долгоживущему иаотопу "Яг показана в [758]. Недеструктивный метод определения Яг и других элементов в стандартных горных породах описан в [581].
Пробу(100 мг) и стандарты сразяеиия заворачивают в листки А1-фольга, 5 проб, 12 стандартов и 2 холостые А!-пробы упаковывают в цялиядрическпй Сс)-гсоятейкер, облучаюг 2 дия в ядерном реакторе потоком тепловых нейтронов 1,5 10тг нсйтрсн/см'сск. Снимают 7-сгсектры облучекяых проб и стандартов 2 раза через 5 — 7 и 20 — 25 дней после конца облучения при помощи г-спектрометра с Ое(Ь()-детектором. 5(етод позволяет определять содержание в образцах стандартов горных пород 1,5 — 6,2 10 гсгс Активационный метод используют для определения стронция в дентине и эмали зубов [1187], крови и продуктах жизнедеятельности человека [1191], в сплавах с кремнием [41], а также при определении возраста вемных горных [1351, 828] и лунных И350] пород.
110 Масс-спектроме грический метод Масс-спектрометрия используется для определения изотопного состава стронция, знание которого необходимо при вычислении геологического возраста образцов по рубидиево-стронциевому методу и при определении микроколичеств стронция в рааличных объектах методом изотопного разбавления. Определению изотопного состава Яг посвящено значительное число работ [3, 94, 137, 262, 496, 710, 713, 714, 819, 834, 858, 1132, 1189], В качестве источника ионов применяют окись стронция, нагреваемую на платиновой проволоке, хлорид или сульфат стронция, нагроваемые на вольфрамовой проволоке, покрытой никелем, или проводят ионизацию паров металла, нагретого до 700' С, медленными электронами; ленточные термоионные источники используются для иопизации сульфата [137], нитрата [137, 1189], оксалата [713] или гидрата окиси стронция, впитанного алюмосиликатным ионообменником [3].
В искровом источнике, используемом для масс-спектрометрического определения следовых количеств стронция в кристаллах КС[, применены танталовые электроды. Анализируемый образец (2 зс 2 х 5 лл) укреплягот з держателе из таяталовой фольги [763). Обыскрязаяие стержня кз аяалпзируемого ыеталла— натрия, помещенного внутри графитового стакана, прк]использовании контр- электрода] из Ап-проволоки проводят в [544].
Электроды предварительно охлаждают ясидкпм азотом до температуры — 100' С. Другой вариант методики заключается в использовании двух экземплярое яз исследуемого образца в виде стержней, охлазкдеяие электродов осуществляется до — 50' С. Искровой источник ионов при определении Яг используется и рядом друггх авторов [552, 1063]. Предельная абсолютная чувствительность определения Яг масс-спектральным методом вакууьашй искры составляет 9 10 " з [450]. Конструкция двухколлекторной системы для масс-спектралгк ного прецизионного измерения отношения "'Яг/"Яг предложена в [817].
Использован нулевой компенсационный метод регистрации отношения изотопов с ааписью показаний па ленте электронного потегщиометра. Проведено сопоставление предложенного метода с одноколлекторным методом измерений относительной распространенности изотопов. Типичный масс-спектр стронциевого объекта, содержащего ВЬ, показан на рис.
22 [3]. Пик массы 85 принадлежит "ВЬ, пик массы 87 — составной ("Яг + "ВЬ). 1Возможные наложения линий других ионов на линии двух- зарядного иона Яг, а также требуемое для их разделения значение разрешающей ' силы масс-спектрометра (М/ЛМ) приведены в табл. 36;[450]. Методика определения примеси Яг в солях натрия путем изотопного разбавления пробы образцаыи, обогащенными "Яг, Н7 и определение в смеси относительной концентрации изотопов "Яг/МЯг па масс-спектр ометрв описаны в !1189]. ' бзм Проба, предварительно прошедшая специальную обработку п переведенная в раствор азотнокнслых солей,наносится на Иэ-ленту.
После предеарительнои тренировки источника ленту нагревают до 1500' С, записывают до 50 регистрограмм, из которых рассчитывают среднее значение отношения интенсивностей. Чувствительность онределения составляет 10-' г Вг, нвадратичпая ошибка единичного определения 0,0544. вв вт вв вв ва Мааса а ааааа Рис. 22. Масс-спектр стронция (цифры яац ппказш — кратность увеличения зазпшп) з'Яг в качестве изотопного раэбавителя использован также в (713]. Для той жо цели применен '48г (94]. Определение Яг в морской воде (858] проводят с помощью двух индикаторов "Яг и "Яг. При определении стронция в силикатных породах и метеоритах его предварительно отделяют от других элементов, используя различные приемы (106Г7, 1244!.
В платиновом тигле выпаривают растворы стабильных, паотопно обогащенных индикаторов опредсляемых элементов, затем вносят образец (100 мг), разлагают с помощью Н!" н НС104, раствор выпаривают досуха, остаток растворяют в 2 мл 2,5 М НС1. Полученяый раствор пропускают через катионообменную колонну с ионообменником цео-1(арб-225 в Н+-форме и елюируют щелочные металлы 2,5 М НС1. Затем колонку промывают водой н проводят злюцрование 2,07 М раствором НХОя, собцрая фракцию от 20 до 140 мл, содержащую стронций. Полученную фракцию подвергают дополнительной очистке ва колонке с анпопвтоы Де-Ацеднт-РР н анализируют на масо-спеитроыетре (1066!. Метод изотопного разбавления используется для анализа силикатных стекол (1060], изучения продуктов ядерных реакций [1127, 1128, 1368], определения Яг в тектитах (1132], лепидолитах [497, 834], иэверженных породах (710]. Определение стронция в лунном грунте масс-спектральным методом проведено в (84, 1184].
Возможность определения шестидесяти элементов, представляющих определенный геологический интерес, с помощью масс- спектрального метода вакуумной искры найдена в (10Г>3]. В порядке подготовки к анализу чунных образцов проведен анализ базальтовых пород. Определение чувствительности метода выполнено с; помощью стандартного образца диабаэа.
Пб Таблица 66 Наложение линий масс-спектра, образованных различными ионами Точная мааса Ион Массовое число мlа м (дяя пары различных ионов) И зотоппяя ряспростря яеянесзь элемента,% 9,9 — 42,95468 99,8 — — 42,9764461 430 43,0183879 43,0547122 КВ 1+ эт 8 2,6 — — 43,95301 18 000 2,1 — 43,9554950 Ся 2700 660 40 0 "о+ зл 92,0 — 43,971843 240О сно' н зз !б 98,9 — 43,9898282 !200 с 'н но" 4 44,0262125 600 1200 44,0625968 3 нз Пробы перед апалиаом высушивают прп 110' С, добавляют 2,5 10 яай 1п в виде 1пзОя (в качестве внутреннего стандарта) и смешивают с угольным порошком (1: 1) или Аб (1 .' О).
Нз смеси прессуют диски толщиной 1 — 2 мм, которые затеи разрезают на четыре части, полученные доли устанавливают плоскими торцами друг к другу в Та-держателях источника ионов, Получена хорошая сходимость с данными нейтронно-активацвонного анализа. О целью изучения условий формирования катода для электронных ламп проведено исследование продуктов, выделяющихся при прогреве карбонатов щелочноэемельных металлов в ионном источнике масс-спектрометра при 1100 — 1800' О ]671]. Рентгенофлуорес 1ентпый метод Рентгенофлуоресцентный метод определения стронция в последнее время находит возрастающее применение. Преимуществом его является возможность производить анализ без разрушения 110 зб 2+ -/'".
')и Сз '17 2300 ) 1200 1300 ) 620 зю 44 ) 490 образца и быстрота выполнения (анализ продолжается 2 — 5 мин.). В методе исключается влияние основы, его воспроизводимость -+ 2 — 5%. Чувствительность метода (1 ° 10 4 — 1 ° 10 '% Бг) достаточна для большинства целей [1356]. Характеристика рентгеновского излучения Бг, а также У и ВЬ, часто используемых в качестве элементов внутреннего стандарта, приводится ниже (табл. 37).
Тнблкпа 37 Характеристика рентгеновского излучения Яг, л' к ИЬ [077] углы Брегтл 3 О, град (нристллл1 лнллиллтор Ьглр) Критическое неприщепке, лв Атомный номер Х «и, н К*, А Элемент 26,60 25,16 23,82 0,827 0,783 0,740 37 38 30 15,2 16,1 17,0 0,814 0,770 0,727 О, 226 0,877 0,831 23,71 22,42 21, 18 в Крой поглощении. 120 Линия стронция Ьк совпадает с линией железа Кн, поэтому в общем не используется в анализе, однако находит применение при определении болыпих содержаний стронция в смеси карбонатов отронция и кальция [388]. В большинстве спектрометров применяется излучение рентгеновской трубки с вольфрамовым анодом (40 — 50 кв, 20 — 50 ма), однако для определения малых содержаний стронция выгоднее применение излучения трубки с молибденовым анодом [632].
Используется также рентгеновское (52 кдк) и у-излучение (84 кдд) изотопа "оТш И53, 154, 239]. Вакуумирование спектрофотометра для удаления воздуха, поглощающего излучение стронция, приводит к повышению чувствительности метода. Обычно в спектрофотометрах применяются кристаллы-анализаторы [ 1Р, реже кварц или топаз. Сцинтилляционные счетчики в соединении с усилителем и дискриминатором, входящие в конструкцию современных спектрометров, позволяют повысить чувствительность метода благодаря увеличению эффективности счета и снижению фона. Находят применение полупроводниковые 6е(),1)- И54] и 81 (Ьй)-детекторы И53, 949].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
