Н.С. Фрумина, Е.С. Кручкова, С.П. Муштакова - Аналитическая химия Кальция (1110101), страница 37
Текст из файла (страница 37)
е. с увеличением молекулярного веса растворители И185), Аналогичное влияние оказывает увеличение концентрация органического растворителя. Чувствительность определения кальция в срезе 50% изопропанола увеличивается в 3 раза И185!. В некоторых случаях используют смеси органических растворителей. Хорошие результаты при опредолении кальция получены в смеси бутанол — ацетон [2: 5) И555!.
Растворителя, смешлвающлеся с водой, дают 2-кратное увеличение чувствительности, тогда кяк несмешивающиеся с пей — 5-кратное. Целесообразно выбирать узкие резонансные абсорбционные лилии [8301. Увеличение толщины поглощающего слоя при определении кальция приводит к эффективному увеличению чувствительности. Определять кальций атомно-абсорбционным методом можно в интервале 1 — 25 ч.
на 1 млп. И209. 1382!. Однако калибровочный график обычно строят для кошсектрации от 5 до 25 ч. на 1 млн. Точлость атомно-абсорбпиоиных опречелений кальция соответствует точности наиболее распространенных тлтриметрлческих и гравиметричоских методов. При анализе различных объектов получено относительное стандартное отклонение 1 — 3 % [69!. Помехи при атомно-абсорбционном определении кальция главным образом связаны с повышением ионизация [8501 и с образованием в анализируемом растворе трудно атомизирующихся в пламени соединений. Поэтому наиболыпее влияние на точность результатов оказывают фосфаты и катионы алюминил. Приемы, позволяющие устранить влияние посторонних элементов при атомно-абсорбционных определениях, в основном сводятся к повышенило температуры пламени и увеличению степени дисперсности аэрозоля.
Чаще используются химические приемы — добавление к анализируемому раствору «конкурирующих агентов». Последние могут образовывать с мешающим ионом труднолетучие соединения. Патрий, калий и литий несколько увсличвзают абсорбцию кальция, если присутствуют в значительных количествах И2661. Длл того чтобы взбежать их влияния, в исследуемый раствор до . бавляют соли стронция или раствор комплексона !П И382!. !'екомендуют также добавлять мешающие элементы в стандартные растворы, по которым строит калибровочный график.
Илгиби. торный аффект магния при опроделении кальция также снимается солями стронция и комплексовом !П. Паибольшее подавляющее влияние ьа абсорбцупо кальция кз катиолов окаяывает алуоминий. При умереууныт количествах алюлсиния для снятия ингибиторного действия используют соленые буферы — стровциевый, лантановый [403, 492, 706), иногда И3821 тройной буфер (смесь ллоридов стронция, натрия и хлорной кислоты).
Эффективна смесь солей магния с серной кислотой. В орисутствии в объекте больлсих количеств алуоминия прибегают к химическому обогащен»по. Ре, Т), Ве, 1: и Уг также сильно уменьшают чувствительность атомно-абсорбционного определения кальция. Влияние железа и титана иногда устраняют добавками ионов стронция или комплексона !П И3821. Считают И3821, что смесь ннгибиторов более эффективна. Например, для Т1, Ве, П и 7г применяют тройной стропцпево-фторидно-перллоратпый буфер. Уран можно также отделить перед определением кальция экстракцией ТБФ. Смесь Га / о-ув/'7 1'ис.
26. Вялсяние фосфора аа абсорбцию кальция в пламени [1641! т — в отсутствие добавок; в — в иаисутствии яп — в в»исутствии Ьа иодида калия и пятиокиси следа очень эффективна для устранения влияния Ре, А! и Т[ при определении кальция. Иод уравнивает атомизацию определлемых элементов из различных металлоорганических соединеяий, что очень важно прн анализе смазочных масел И0821. В отсутствие других мешающих ионов соли лантана сильно подавляют абсорбцию кальция, но их действие значительно ослабляется в присутствии большого количества посторонних ионов И248), поэтому лантан часто используется в качестве «освоболдающего» буфера при определении кальция [492, 731, 1256). Фосфат-ион при атомно-абсорбционном определении кальции ведет себя так же, как и в эмиссиолных пламенно-фотометрических методах [69, 1071, 1248, 13741.
Для устранения мешающего действия фосфат-иона в качестве конкурирулопсих добавок используют соли стронция [636, 1071, 1374, 1555, 16411 или лалтана [706, 16411. Хотя при анализе почвенных вытяжек некоторые авторы 18271 отдают предпочтенне соединениям стронция, было установлено, что лантан позволяет определять кальций с болыпей чувствительностью, поскольку стронций сам довольно значительно снижает поглощение кальция И6411 (рис. 26).
Хорошо уничтожает влияние фосфатов смесь солей магния с серной кислотой. Комплексон П! И641, 16421 и окспхинолин И5551 также предот ращают резкое снижение фосфатами чувствительности определения кальция. Аналогично фосфот-иолу влияет на абсорбциво кальция и силикат-ион [669ь Способы устрзнеиия мешауощего действия силикат-иона в основном такие же, как и для других 149 ингибиторов (рекомендуются добавки смеси солей магния с серной кислотой и солей стронция [669]). Однако в присутствии силикатионов 0,5%-ная концентрация солей строяция оказывается малоэффективной, позтому для подавления действия силикатов создают в исследуемом растворе более высокую концентрацию стронция или применяют его совместно с комплексоном 1П.
Кислоты смещают равновесие диссоциации солей в пламени, уменьшают скорость испарения мелких капель аэрозоля, дают фон, влияющий на аналитическую линию. Но в атомно-абсорбционной спектроскопии все зти влияния сказываются очень незначи тельно в связи с наличием в пламени болыпого количества невозбу кденных атомов кальция.
Кислоты уменьшают количество ОН- радикалов в пламени, а следовательно, и концентрацию молекул СаОН. Однако анионы некоторых кислот участвуют в образовании термостойких соединений, что сказывается и на атомно-абсорбционных определениях. Так, соляная кислота И248], серная кислота [669], карбонаты, бикарбонаты, фториды, азотная кислота [402, 1248], трихлоруксусная кислота И248) подавляют змиссию кальция. Способы устраяения влияния кислот еще мало изучены. Серную кислоту можно исключить из реакции введением солей стронция [669] или комплексона 1П, последний частично уничтожает и подавляющее действие на абсорбцию кальция нитратов, карбопатов н бикарбонатов И248]. Фториды связывают тетраборатом натрия. Наиболее распространенным приемом нивелирования влияния кислот служит добавление их в стандарт в той концентрации, в которой они присутствуют в объектах.
Определение в сплавах. При определении кальция в сталях методом атомной абсорбции осяовная проблема — устранение мешающего действия основы и некоторых легирующих добавок. р'е, Сг, г]1 при анализе нержавеющих сталей удаляют зкстракцией ацетилацетоном в присутствии пиридина И022]. 1 г обРазца РаствоРЯют в 20 мл копц. НС1 и 5 мл конц. Н[з[О». РаствоР упаривают до 7 мл, приливают 3 капли конц.
НС1, выдерживают при слабом кипении 15 мин. и разбавляют до 50 мл. К полученному раствору прибавляют 50 мл ацетилацетона и 15 мл пиридина и ек страгируют Ре, Сг и 1[1. Водную фазу отделяют и выпаривав>т почти досуха. Остаток растворяют в 1 мл 2,5%-ного раствора КС1, разбавляют до 25 мл водой и спектрофотометрируют на атомно-абсорбционном спектрофотометре, используя пламя смеси закиси азота с ацетиленом, для устранения влияния фосфатов и силикатов. Определение кальция в чугунах [669] и ферромарганце [402) можно производить в присутствии солей строгщия, которые устраняют влияние фосфатов, сульфатов„кремния, алюминия и титана. 150 0,1 г образца растворяют при нагревании в 10 мл НС! и выпаривазот досуха. Остаток обрабатывают 5 мл НС1, выпаривазот до небольшого объема и отделлют 640„фильтруют и раствор разбавляют до 250 л~л.
К 5 мл полученного раствора прибавляют 3 мл раствора ЯгС1» (50 мг йг!мл], разбавляют до 100 мл н фотометрируют в пламени. При определении кальция в силуминах алюминий злиминируют при помощи «вытесняющпх» агентои — смеси о-оксихинолина и солей лантана И036).
Определение в рудах и минералах. Силикаты разлагают смесью фтористоводородной и серной кислот [706] и сплавлением с боратом лития [989, 1310, 1589). В качестве добавок, устраняющих влияние мешающих ионов, рекомендуют соли калия, стронция [989)и лантана [706, 1310, 1589).
Анализ проводят в пламени ацетилен — закись азота. Представление об определении кальция в различных рудах дает табл. 17. Таблица 17 Определение казьция методом атомной абсорбции в различных рудах Соли, устргииющие ипияииг мещгющих ионов Способ переведения н раствор Литература Руда йг, 1а, комплексии Н1 К 1.а Железная Распюрение в НС1 илн НС10« Сплавленпс с карбоиатом натрия и бурой и растворение в НС! Денствие НР Сплавленис с Ха«СОг н Ма«В«0« и растворение в НС1 Растворение в НС! и удаление кремне- ккслоты и полуторных окислов Растворение в НС1 [774,935) Сульфидяая Хромовая [1153] [1474) Карбоиатиин [952] Бг [266] Кальцпт 151 Определение в шлаках, цементах, стеклах.
Для анализа шлаков методом атомной абсорбции пригодны те же методы, что и для анализа сплавов на железной основе [402, 669]. Ионизирующий буфер — 200 мкг натрия. В цементе кальций определяют после сплавления анализируемого образцас тетраборатомлития. Краствору добавляют — 4 мг лантана и 0,5 мг цезия [756].
Стекла разлагают смесью НС1 + НГ И071] или Н,80« + НР И030], Анализируют в ацетилено-воздушном пламени [492, 1030], если отношение щелочноземельных металлов к алюминию или титану ) 1: 20. Если зто отношение ъ, 1: 20, используют пламя па основе закиси азота и ацетилена [492]. Для устранении ингибитор- ного действия алюминия,титана и фосфатов применяют солистрон.ция [1071) или лантана [492!. Определение в почвах, воде и растительных материалах.