Н.С. Фрумина, Н.Н. Горюнова, С.Н. Ерёменко - Аналитическая химия Бария (1110103), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Можно определить 8 10 ' — 2 10 'М бария с точностью 0,8% [880). Хорошие результаты получают при использовании в качестве титранта б и х р о и а т а к а л и я при содержании бария не более 20 мг. Тнтрование проводят при рН 6 — 6,5 [808). Высокочастотное титрование применяют для оценки содержания Ва, Са и Мя в воде [880). В смеси бария и кальция последний оттитровывают оксалатом аммония, затем определяют барий титрованием бихроматом калия. Предложено применять кулоиометрическое определение 3,92— 33,14 миг Ва при радиохимическом анализе. Титрование бария проводят в аммиачной среде [рН 10,5) раствором комплексона П1 в присутствии коиплексоната ртути (П); в качестве фона используют 0,1М раствор азотнокислого аммония.
Отмечается, что проще проводить титрование с двумя поляризованными ртутными элект- 75 родами, чем с парой — ртутный индикаторный электрод и каломельный. Ошибка при определении барин в системе ртутный— каломельпый электрод составляет ~1,3%, а с использованием двух поляризованных ртутных злегггродов 0,3% [869). РАДИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД Радиохимическое определение бария в последнее время используется достаточно часто.
Известны методы, основанные на образовании отдельных соединений бария с радиоактивным анионом, по активности которых судят о содержании бария, Предложен метод осаждения сульфата бария авионом серной кислоты, содержащим мЯ [500, 501]. К анализируемому раствору прибавляют избыток радиоактивного реагента и определяют активность образовавшегося сульфата бария.
Описан анализ смеси следовых количеств катионов при злектрохроматографическом разделении и осаждении бария серной кислотой на хроматограммах с меченым атомом серы ("8) [878). При определении элементного бария в оксидном катоде использовано свойство галогенов соединяться со свободными щелочноземельнымн элементами, не взаимодействуя с их окислами. Для определения бария анализируемый объект обрабатывают парами "Ч н измеряют активность продукта реакции при помощи торцового счетчика БФЛ-25.
Чувствительность метода 10 ' — 5.10 " гВа/мл [36, 234, 235). Иногда используют метод изотопного разбавления, в частности при анализе руд [493, 610, 1049]. Болыпое распространение получил радиохимический мотод при определении различных активных изотопов бария в разнообразных продуктах и материалах: рудах и минералах [513, 1014), водах [409, 505, 539, 631, 677, 769, 836, 926, 927, 933, 1066, 1212, 1236], продуктах распада [359, 493, 683, 773, 942, 946, 993, 1091, 1103], биологичоских материалах [321, 405, 539, 628, 629, 709, 779, 845, 885, 1068, 1079, 1209, 1248] и в других объектах.
Чаще других определяют радиоизотоп "Ва, Достаточно сложной аналитической задачей является определение '" Ва в присут'- ствии изотопа '"Ва [773, 945, 994, 1236], 1'аздельное опредоление названных изотопов достигается по 7-спектрам (7-энергия для "'Ва — 0,130; для "Ч а — 0,910 мэв/фотон) [773]. В присутствии большого числа изотопов других элементов 7-спектры анализируют через определенные промежутки времени в течение 8 недель с целью обнаружения отдельных изотопов [945].
Для определения ультрамикроколичеств изотопа "'Ва в присутствии изотопов "Са, м8г, "Ча н "'Ва отделяют щелочноземельные элементы сокристаллизацией с родизонатом калия. Таким образом, опредоляют содержание радиоизотопа бария в морской воде [1236], Радиоизотоп '"Ва часто присутствует в объектах вместе с 7Я м'гт, "8г и '"Сз [337, 673, 709, 885, 1066]. С использованием 6- или 7-счетчиков удается достаточно точное определение отдель- ных радиоизотопов. При этом было установлено, что в присутст- вии "8г ошибка определенин '"Ва нс превышает 1'ф, а '"Сз не оказывает влияния ка точность определения бария [885]. В работе [337] сообщается, что "У, '"8г и "'Ва можно перед радиохимическим определением удовлетворительно разделить на асбестовой бумаге, промытой 0,1% НС1 (/7, для Ва — 0,76, для гт — 0,18, для Яг — 0,90) .
При определении '"Ва, "8г и '"Сз в золе молока рекоменду- ется и ионообменное разделение на смоле Даузкс-50г(тХ8 с по- следовательным злюированием щелочнозомельных металлов лак- татом и цитратом аммония [1086], Аналогичный способ разделе- ния перед радиохимическим определением предложен для смеси "'Се, "8т, '"8г, "'Сз и ""Ва [1066). В ряде работ констатируется, что 7-споктроскопия вполне пригодна для анализа сложных сме- сей, состоящих пз '"Ва, '"Се, '"Се, '"Ва, ь Ва [736, 855, 942]. Сложное разделение рекомендуется проводить при определе- нии '"Ва в продуктах деления урана и при анализе тяжелой воды, используемой в ядерных реакторах. При анализе продуктов еления урана кальций и алюминий удаляют в виде гидроокисей д с двойным переосаждением, цирконий осаждают фосфат: [1103].
Перед определением ) "Ва в тяжелой воде рутений отде- ляют перхлоратом, иод зкстрагируют о-ксилолом, Хг, )чЬ, Ир зкстрагируют раствором ди(-2-зтилгексил) фосфорной кислотой в гексане. Изотопы "'Мп, "Сг и "'Се, "'Се, "'Се сорбируют на ионите Даузкс-2Х10, после чего радиоизотопы щолочноземельных металлов поглощают ионообменной смолой в СО,'- -форме [677). а0 Описаны методы определения радиоизотопа Ва в различных водах [409, 539, 677, 769, 855, 926, 933, 1007, 1219, 1235, 1236], в смесях радиоизотопов [673, 773, 1103, 1244], в воздухе и газах [364, 936, 966], в топливе для высокотемпературных реакторов [359, 618), в молоке [709, 779, 885, 1068], в растениях и почвах [1209].
Гораз о меньшее число публикаций относится к определению д других радиоизотопов бария, Ра иоизотоп '"Ва рекомендуют определять с помощью 7-спекд см трографа [840, 1200]. Описан метод определения Ва в продук- тах спонтанного деления "Ч) [993]. Метод определения предусматривает переведение сложных операцийразделения:зкстракция эфиром, осаждение бария дымя- ей азотной кислотой с целью отделения основных компонентов. ще Для отделения барин от стронция рекомендуется использован ие хромата калия с последующим определением бария после осажде- ния его в виде сульфата.
Гамма-спектроскопия применяется также для определения ра- дио иоизотопа '"Ва. В некоторых случаях этот метод позволяет опре- делять оарий без предварительной подготовки образца [658, 937]. 77 Иногда для определения физико-химических форм радиоэлемектов (з'ап]а, "К, "'Сз, "ВЬ, ™а, '"Ва, "1 и ""Се) применяотая метод хроматографии на бумаге (768]. Описаны методы идентификации радиоизотопа 'мВа[321, 331, 405, 1180]. Как уже отмечалось, при определении различных радиоизотопов бария очень широко используют нх 7-активностть Определения проводят на 7-спектрографах различных марок с детектором из кристалла ХаЗ, активированпого таллием, с применением обычных сцинтилляционных материалов. В том случае, если исследуемые неорганические системы нерастворимы в обычных органических сцинтилляционных растворах, рекомендуется применение стеарата алюминия или специального тиксотронного агента тнксина [658].
В некоторых случаях идентификацию радиоизотопа бария проводят по его р-активности. Эти определения менее специфичны и в большипстве случаев предусматривают проведение предварительного химического обогащения. Так, например, при определении радиоизотопа барин в речной воде по р-активности, его отделяют в виде хромата от других радиоактивных элементов (8г, Со, Х) (505].
При анализе мочи радиоизотоп бария рекомендуют вначале выделять на стронциевом носителе, а затем отделять от стронция хроматом с добавлением бария в качестве носителя (1079]. По другой методике щелочноземельные металлы отделяют з виде фосфатов, после чего производят ионообмеипое разделение на колонке с Дауэкс-50 в присутствии комплексона П1, препятствующего адсорбцни кальция и бария [845]. В одной из работ предлагается определять радиоизотоп бария п методом ядерпого рассеивания.
Для измерения рассеянных части рименен точечпофокусирующий магнитный спектрометр с сцин- Ц тилляционным счетчиком, Чувствительность данпого метода составляет 10 ' — 10 ' г Ва/смз [1014], мосферцом давлении существенно возрастает, а при 100 мм рт. ст. па 2 порядка меньше, чем при атмосферном давлении.
ТаблиЦа 6 дает представление о степени ионизации бария в разряде в зависимости от физических условий. Полный набор спектральных линий бария представлен в работе (246]. В табл. 7 приведены епектральные линии бария, наиболее часто узготребляемые при спектральном анализе различных объектов. Степень изнизацни бария Степень Температура, "к ' давление, Темперамм рт, ст.
в'Ура 'К давление, мм рт. ст. исииаа- 1'азряд бария Разряд Дуга + импульс Дуга 6560 7000 92 97 73 90 4700 4700 ввв 760 100 Таблица 7 Аналитические линни длн количественного определении бария и нх исконные характеристики 1281 Ппинадяежнссть линии небтраиьнсму атому (11 или иену И11 Яркость, уся, ед. [2«91 Пстенциап всзбуж- дения, вв Л, А Таблица 6 Степень ибниэацяи барии а зависимости пт температуры и давления (19] СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД 79 Барий имеет относительно простой спектр. Потенциалы возбуждения резонансных линий нейтральных атомов лежат в пределахот1,52 до 5,26 эв.
Потенциал ионизации атома бария равен 5,21 эв. Спектр однократно ионизированного атома бария имеет дуплетный характер. Потенциалы возбуждения линий однократно ионизированного атома бария находятся в пределах 2, 51 — 8,89 эв. Было проведено измерение концентрации частиц бария в дуге постоянного тока и в «подогретой дуге» при разных давлениях 1760 и 100 мм рт. ст.) (19]. При этом было установлено, что абсолютная концентрация бария (сумма атомов и ионов) при давлении мм рт.