Н.С. Полуэтков, С.Б. Мешкова, Е.Н. Полуэткова - Аналитическая химия Лития (1110098), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Рекомендуется проводить облучение потоком нейтронов в течение 20 сек. и подсчет за~паздывающих нейтронов 20 — 25 сек. через 5 сек. после облучения. Использование короткоживущего изотопа 'Ь1, излучающего !)-частицы с периодом полураспада Ть=0,875 сек. и Еа-,„,—— =13 Мэз, для целей экспрессного нейтронно-активационного определения лития описано в работах [836, 1033, 1408, 1409).
Изотоп 'Ь! образуется по реакции 'Ь1(п, у)'ЬЬ Пробу при помощи пневмопочты транспортируют в канал пульсирующего ядерного реактора, где облучают импульсом нейтронного потока в течение 16,6 Мсек., затем 6- и Т-активность образовавшихся изотопов регистрируют счетчиком черенковокого излучения. В литературе рассмотрены некоторые другие возможности использования радиоактивационного метода при определении лития и его изотопов (304]. В работе (66) приводятся давные о радиоактивных изотопах, образующихся при активации ядер лития пучком протонов, получаемых в циклотроне: 'Ь!(р, Т)'Ве (Т„=54 дня); зЬ!(р, и)тВе; тЬз(р, 2р)'Не (Тв=08 сек.). При облучении дейтронами (энергия 25 Мэз) возможно течение реакций [1369[: аЬ1(с(, ц)тВе; тЬ!(с(, 2п)тВе.
0,3 г образца облучают )Π— 00 мин. в циклотроне (ток пучка протонов или дейтроиов -1- и 0,04 мка соответственно), выдерживают !б дней и измериют активность 'Ве по Т-нкуу, 0,48Мэа, сцинтиллиционным у-спектрометром с кристаллом Ыаг(Т!), Чувствительность определения лития при активации протонами ! 10 '$, дейтровами 2,5 10 '%. Метод применен для определения лития в алюминии [1369). Облучение заряженными частицами рекомендовано также для определения лития в осадочных породах [1279]. Об определении изотопного состава лития см, [!426) Нейтрон~но-активационный метод определения пространственного распределения и концентрации лития в минералах и горных породах с помощью твердых детекторов, регистрирующих а-частицы, описан в [30[.
Образование возбужденных ядер 'Ь! используется в нейтронно-активационных методах определения бора [272, 273, 914, 1009!. !26 Используется реакция "В(а, а)'ЬЬ При переходе атомов тЬ( из возбужденного состояния в основное выделяются Т кванты с энергией 0,479 А4эв, которые регистрируют сцинтилляционным спектрометром, возможна также регистрация ядер отдачи 'ЬЬ НЕИТРОННО-АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД Высокое сечение захвата атомами 'Ь! тепловых нейтронов используется в нейтронно-абсорбционном методе определения лития. Для измерения степени ослабления интенсивности потока нейтронов находит применение наведенная активность в различных металлах. Так, для определения содержания лития в кремнии применяется диспрозиевый счетчик. Измерение содержания изотопа 'Ь! методом коснея~ной активации предложено в [1266[. Круглая пластинка нз металлического индия, заключенная между двумя таблетками анализируемого соединения лития и двумя таблетками парафина, облучается при,помощи Ро —,Ве источника нейтронов (2,1 10' нейгрон[см* сек) в течение 4,5 час., через 1 мин.
измеряют наведенную а~ктивность '"1п (Тя=54 мин.). Содержание 'Ь! в пробе обратно пропорционально а~ктпвности '"1п. Описан метод определения лития по ослаблению потока нейтронов Ро — Ве источника [548!. Регистрация интенсивности потока нейтронов на установке «Нейтрон» производится сцинтилляционным счетчиком с детектором в виде стекла, содержащего литий, обогащенный 'ЬЬ При навеоке пробы 100 г и продолжительности измерений 6 — 10 мин. чувствительность 0,02 — 0,03то Ь1,0. Раздельное определение лития и,бора в,горных породах нейтронно-резонамоным методом описано в работе (89!. О применении трековой авторадиографии ~при изучении распределения лития на поверхности металла см. !22!). МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИИ МЕТОД Определение изотопного состава Основная область применения масс-опектрометрии в анализе лития и его соединений — определение изотопного состава и содержания лития методом изотопного разбавления [523[. Определению изотопного состава лития (рис.
30) посвящено большое число работ (356, 599, 641, 644, 660 †6, 745, 872, 898, 901, 905, 918, 946, 947, 983,1086,1087,1129,1383).Используются различные эмиттеры; алюмосиликатный,плав состава Ь1,0 А1,0,.25!О„ стекла, амблнгоннт Ь!А!'(Р, ОН) РО„алюмосиликатный ионооб. менник и соединения лития Ь(А!С!„Ь1С1. Получены различные значения отношений тЬ1/'ЬЬ Наиболее вероятна величина 12,47 (230, 345, 688!. Описаны специальные !27 конструкции масс-спектрометров для изотопного анализа лития [623, 637). Для определения изотопного состава лития в метеоритах предложено получать ионы лития непосредственно из вещества метеорита, которое '(без всякой химической обработки) наносится непосредственно на ленту испарнтеля [26Ц, см.
также (332]. В работе [715] описана специальная техника изучения процессов испарения при применении каскадного масс-опектрометра. Рис. 30. Масс-спектрограмма образца природного лития высоты пиков ппэпэрдиокальиы сэ. ксэжаииж пэстэпоэ з Пучок первичных,ионов (Аг+, Ы,+, СН,+, Нд+), ускоренных напряжением 2,5 — 7 кв, после прохождения через магнитный анализатор бомбардирует поверхность исследуемой мишени, образующиеся вторичные ионы поступают во второй масс-спектрометр, и интенсивность пиков с разными т/е регистрируют умножителем. Для анализа достаточно 1.10 ' — 1 10-' г металла.
Исследование испарения и термоионной эмиссии лития проведено также в работе [52Ц, Было найдено, что наибольшее значение ионного тока для 1 10 "г лития получают при применении в качестве испарителя вольфрамовой ленты, покрытой .порошком спекшегося вольфрама, что объясняется увеличенной площадью иопарителя по сравнению с другими материалами. Применение нового ионного источника для одновременного анализа трех образцов дает возможность повысить точность определения изотопного состава лития до ь0,043!о [Ц. Новая техника масс-спектрального анализа для изучения продуктов ядерных реакций предложена в [701].
При бомбардировке мишени пучком протонов появляется возможность анализировать изотопы отдачи, являющиеся продуктами ядерных реакций, с малой продолжительностью жизни. Чувствительность определения лития ! ° 10 " г. При бомбардировке ионами цезия чувствительность определения лития 1.10-'* г. При проведении изотопного а~нализа дейтерида (.!Р использу.ют испарение с помощью лазерного луча. Метод позволяет проводить количественный ~поверхностный анализ менее 100 мг материала, при этом зарегистрированы ионы '11 и '1! [1008]. Метод изотопного разбавления В методе изотопного разбавления к анализируемому образцу добавляют известное количество индикатора '!.1, образец переводят в раствор и выделяют щелочные металлы.
Для этой цели прн анализе силикатных пород может быть использовано нагревание смеси перхлоратовдо500'С, причем алюминий и железообразуют нерастворимые окислы,,после чего спек обрабатывают водой и отделяют хлориды щелочных металлов фильтрованием. Часть полученного раствора используют для масс-спектрального анализа. На рис. 31, а приведен масс-спектр природного лития, содержащего 92,5% '1л; на рис. 31, б — индикатора лития э(.1, состоящего на 99,6ов из э(.!. На рнс. 31, в,показан спектр, получающийся .при обработке 1,8 мкг индикатора с такими же количествами реагентов, которые применялись для растворения образцов минералов.
Небольшое увеличение пика лития т(.! вызвано присутствием лития в реагентах, что дает поправку 0,1 миг 1!. На рис. 31, г, д, г показаны спектры, полученные при добавках 1,8 мкг нйдикатора к 127, 203 и 365 мг образца соответственно, По велич!рвам изотопных отношений можно вычислить содержание лития, равное (21,1; 21,3 и 21,5) ° 10 'о1з соответственно [301, 1286, 1393). При определении лития в алюминии высокой чистоты применен метод взотогвното разбавления.
0,5 — 3 г металлического алюминия растворяют в 50 мл НС1, прибавляют индикатор 1-1,2 мка экю!, обогащенного до 95эгэ '1!. Ббльшую часть алюминия высаливают при 0'С в виде А!С!э 6НэО путем насыщения раствора газообразным хлористым водородом, жидкость декантируют, упаривают досуха, остаток растворяют в 1 капле трижды дистиллированной воды и 0,001 мл полученного раствора наносят на вольфрамовую нить масс-спектраметра. Содержание лития находят по соотношению изотопов эь!(гав!. Чувствительность метода ! 10-гэ(э Ы (115Ц. Установлено, что даже при применении специального защитного бокса и тщательно очищенных реагентов количество лития, введенного с посудой, реагентами и .попавшего из воздуха, со.
ставляет (Зч-1) 10-' г. Метод изотопного разбавления был ~применен для определения лития в сплаве А! — ( ! [1!07), в солях щелочных металлов и хлориде бария [133Ц. В,последнем случае пробу растворяют, прибавляют известное количество 1.1,80„обогащенного '1! (99,3 ат.3!о '(.1), вводят известное количество ВаС!„отделяют осадок ВаЗОм ВаСО, или Ва(ОН)„аликвотную часть фильтрата выпаривают досуха. Остаток тонко измельчают, экстрагируют смесью этанола и диэтилового эфира (1: 1), экстракт выпаривают, остаток обрабатывают серной кислотой, снова выпаривают досуха, затем растворяют в нескольких каплях дважды перегнанной воды, часть полученного раствора наносят на вольфра- 129 5 н. с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
