Н.С. Полуэтков, С.Б. Мешкова, Е.Н. Полуэткова - Аналитическая химия Лития (1110098), страница 25
Текст из файла (страница 25)
С применением двухступенчатого метода, в котором микрограммовые количества вещества испаряют с помощью лазера и спектры получаемых паров возбуждают в искровом разряде [1083], возможно локальное определение лития. пла м Определение лития при возбуждении в высокочастот о н м вво ит з енном источнике изучено в нескольких работах. Р аствор дится в разряд в виде аэрозоля, получаемого с помощью распылителя, работающего под действием сжатого газа (воздух, азот или аргон) (1335, 135Ц или ультразвукового распылителя [1156). Чувствительность определения лития 0,4— 1,5 мкг!мл (линия 4602,863А).
При подаче в разряд паров вещества, получаемых при испарении твердых образцов в специальном иопарителе, подогреваемом электрическим током (температура 1800'С)„удается обнаружить 0,0008 мкг лития (линия лития 6707,89 А) [98Ц. О применении фотоэлектрических методов при возбуждении 456, 7201 спектра в дуговом разряде для определения лития см. (218 421 ня ются В заключение необходимо отметить, что соли литии в качестве буфера прн спектральном определении мно- приме$08 гнх элементов.~Они уравнивают скорость поступления элементов в разряд и )!вляются термохимическими реагентами, повышающими летучейть примесей из различных основ, уменьшают фоновое излучение~и интенсивность полос С1! и т.
д. Используются в качестве буфера фторид (346, 740, 857, 927, 1131, 1248, 1249], хлорид (709, 985, 114Ц, карбонат (3, 857, 882, 903, 1167, 1207, 1309! и другие соединения лития [295ь а также их смеси с графитом. О сплошном фоне при применении соединений лития см. [544). Эмиссионная фотометрия пламени Пламенно-фотометрический метод анализа в настоящее время является одним из наиболее распространенных методов определения лития.
Отличительные его стороны — быстрота выполнения анализа, пригодность для определения как малых, так и больших содержаний элемента, специфичность и доста- точно высокая точность (1 — 2 отн. %), возможность выполне- ния анализа без отделения от других щелочных металлов и в большинстве случаев от всех остальных металлов — привели к широкому применению метода (58, 67, 79, 149, 193, 375, 378, 379, 735, 769, 889, 1060, 1184, 1250, 1400, 1435]. При введении в пламя растворов солей лития наблюдается характерное окрашивание его в карминово-красный цвет.
Спектральные линии, наблюдаемые при введении лития в воздушно-ацетиленовое пламя, приведены в табл. 24. Наиболее интенсивная из приведенных линий — резонансная 670,8 нм, которую обычно используют в анализе (378[. Кроме того, в анализе используют также и нерезонаноную линию 610,4 нм [70[. Определение лития может быть проведено с помощью фото- метров со светофильтрами (180, 181, 194, 906, 1250, 1405, 1410), спектрофотометра со спектральным разложением света без развертки (349, 381, 422, 774, 977) или с разверткой спектра (377, 391, 392).
Однако первые используют в тех случаях, когда анализируемые растворы содержат постоянные комбинации элементов, так как при наличии сложной смеси элементов в образце может наблюдаться увеличение отсчетов, вызванное наложением излучения других элементов. Спектрофотометры находят универсальное применение. Наиболее пригодные из них — это приборы с разверткой и записью спектра, позволяю- щие записать контур линии, высота которой пропорциональна концентрации. Сравнение некоторых приборов по достигаемым факторам специфичности определения лития приведено в табл. 25, Для одновременного определения лития и других щелочных металлов находят также применение многоканальные спектро- фотометрические установки (116, 117, 1050!. 409 Таблица 24 Спектр излучения лития в план и Заергаа аоабуждеааа, вв Переходы между уроаааыа еяергаа 670,8 323,3 610,4 812,7 2аЯту — 2арее 2хЗЧ вЂ” Зарасту 2аР, — 3 ЧУ, 2ароп ° — З 3, 1,85 3,83 3,87 3,37 у2у Рис.
22, Зависимость интенсивности излучения лития [Х= =670,8 ни) от его концентрации в растворе (воздушно-ацетиленовое пламя) уеуву Ы, вату,',хв Тап прабора са Литература Фотометр с интерференциоиными светофильтрами Спектрофотометр иа основе монохроматора УМ-2 Спектробютометр Бекмана 2000 — 7800 640 †52 ЮΠ— 1000 [181, 1250, 14051 150 ООО 77 000 [3811 3300 4500 [774[ Таблица 25 Факторы специфичности при определении лития вприсутствии К, Ма н Са с помощью различных приборов Чувствительность метода зависит в основном от типа аппаратуры и рода используемого пламени. При определении лития с помощью спектрографа ИСП-51 с фотоэлектрической приставкой ФЭП-1 (пламя смеси С,Н,— воздух) чувствительность метода составляет 0,001 — 0,0005 мкг [.!/мл [259].
При определении лития с использованием кислородно-водородного пламени комбинированной горелки-распылителя чувствительность равна 0,0001 мкг 1!/мл (68]. С помощью специальной аппаратуры с двойной монохрома'тизацией света и при использовании усилителя постоянного тока при одновременном увеличении эффективности подачи вещества в пламя путем подсушивания аэрозоля в камере сме' сителя и распыления подогретым воздухом может быть достигнута чувствительность 1 10 ' мкг Е!/мл [399]. 110 Определение л тия обычно проводят при применении ацетилено-воздушного ли водородно-кислородного пламени, хотя в принципе могут б ть использованы любые другие смеси, в том числе смеси возд ха с парами ацетона, бензина, бензола [195]. При использован и пламени смеси пропана (бутана) с воздухо ув ухом чувствительность определения несколько меньше, чем в ацетилено-воздушном, однако создание вокруг илам мосферы кислорода повышает чувствительность определения лития в 5 раз (928].
Ч вствительность определения лития в ацетилено-воздушном пламени повышается приблизительно на 20 при фотоме- У о рировании межконусной зоны разделенного пламени, которая характеризуется очень низким излучением фона и только незначительно холоднее (на 20 — 40' С), чем соответствующий участок нормального воздушно-ацетиленового пламени [979]. Увеличение чувствительности определения лития в 5 раз (0,001 мкг Ь'/мл) было получено в результате модификации горелки-рас- 1 пылителя и путем добавления кислорода к воздушно-ацетил- еновому пламени при 2500'С (6981 По данным [783], в случае кислородно-ацетиленового пламени (3400' С) определяемый минимум составляет так же, как и в предыдущем случае, 0,001 мкг Ь1/мл.
Описанная в работе [534] конструкция горелки позволяет варьировать в широких пределах высоту пламени (3 — 30 см) и его температуру путем добавления кислорода или азота, прн этом достигается чувстительность определения лития 0,0005 мкг [.!/мл. Еще более высокая чувствительность — 0,00003 мкг Е!/мл получена при использовании пламени смеси закиси азота с ацетиленом (3000' С) (705, 989, 11581 Вследствие сравнительно высокого потенциала ионизации в большинстве используемых пламен ((2500'С) ионизация атомов лития незначительна [73!], поэтому отсутствуют искажения калибровочных графиков в области малых концентраций (185, 385, 388]. Как видно из рис. 22, зависимость интенсивности излучения лития (У) от его концентрации (С) в интерИ1 вале 0 — 30 мкг Ы/мл представляет прямую зрйнию, далее изгибающуюся к оси абсцисс, так что величина/ становится пропорциональной величине С"*.
Зависимость между интенсивностью издучения лития и его концентрацией в растворе для более широких областей С в логарифмическом масштабе приведена на рис. 23. В области малых концентраций, где наблюдаетшт прямолинейная зависимость интенсивности излучения от концентрации, тангенс угла наклона 1ца= 1, при более высоких концентрациях ()30 мкг Ы/мл) Рис.
23. Зависимость логарифма интенсивности резонансной линии лития от логарифма концентрации его в растворе (воздушно-ацетиленовое пламя) вследствие самопоглощення света наклон графика уменьшается и 1а а=0,42 (378). При использовании ниэкотемпературного пламени смеси пропан — бутан с воздухом для лития (а также для натрия) наблюдается аналогичная закономерность [348, 1185).
Описываемые формы графиков получены при использовании горелок с распылителем, снабженным камерой распыления, когда частицы аэрозоля более однородны по размерам. В случае комбинированных горелок-распылителей вследствие значительной полндисперсности аэрозоля возможны дополнительные искажения. При определении щелочных металлов наблюдаются различные типы влияний посторонних веществ: металлов, кислот, органических растворителей [378, 1060, 1159, 117Ц. Один вид влияния связан с ионизацией атомов металла, выражающийся во взаимном усилении линий и протекающий по уравнению Ме ь Ме+ + е, где е — электрон.
Поскольку энергия иониэации лития (5,39 эв) сравнительно высока, то степень ионнзации его атомов, как уже отмечалось, в большинстве используемых пламен мала [378). Согласно данным Пунгора [118Ц, литий только незначительно ионизируется в кислородно-водородном пламени. Однако в пламени смеси закись азота — ацетилен степень ионизации атомов лития 63,8$ (1424).
Прн использовании плазменного генератора наблюдается также интенсивная ионизация атомов лития в средней части пламени (576, 933). 112 . Другой вид в яний связан с образованием труднолетучнх соединений и, в ча тности, нелетучего соединении 1лА!О,. При этом наблюдается полное испарение вещества из частиц твердого аэрозоля и ростом концентрации происходит замедленное возрастание интенсивности излучения. Величина парциального давления атомов может быть обусловлена скоростью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
