Н.С. Фрумина, Н.Н. Горюнова, С.Н. Ерёменко - Аналитическая химия Бария (1110103), страница 23
Текст из файла (страница 23)
АКТИВАЦИОННЫЙ МЕТОД Активационпые методы определения барин, несмотря на длительность, применяются в настоящее время довольно часто. Опи отличаются высоной специфичностью и достаточной чувствительностью. Активациояное определение барин может заканчиваться тремя приемами: по энергии 6-излучеттия [30, 47, 170], радиохимическим определением периода полураспада образовавшихся изотопов (170, 1015] или 7-спектрометрическим методом. Последний прием получил наибольшее распространение (21, 111, 169, 227, 344, 384, 428, 467, 552, 562, 580, 589, 594, 627, 668, 704, 772, 776, 800, 818, 897, 938, 941, 1015, 1045]. В активациопном анализе барин чаще всего используется активация тепловыми или быстрыми нейтронами.
Реже применяются реакции активации 7- и [т-лучами, а также про- тонами. В табл. 13 приведены реакции, применяющиеся при акти- вациояном определении бария. Таблица то Методы активации и источники ядерных частиц Исходный иеотоп Определиеыый изотоп метод аитиеадии Период полураспада Литература Чувствительность активационного метода определения барин зависит от природы идентифицируемого изотопа, его периода полураспада и способа идептифякации. При оттределепии бария по изотопу "'Ва чувствительность равна 10 ' г(радиохимический метод) и 5 ° 10 ' (7-спектрометрический метод) [29).
В другой работе (170) чувствительность определения бария по этому изотопу оценивается 10 '% (по энергии р-частиц и периоду полураспада). Гамма-спетттроскопическое определение бария по изотопам "'Ва, '"Ва и ""Ва, по даяным авторов работы (169], выполняется с чувствительностью 10 '%. Наивысшая чувствительность при определении барин получена в случае активации протонами — 5 10 " г [800) и 5.10 "г (80]. Точность активационного метода составляет ~ 4 — 5% при определении более 1% барин (47, 170, 399, 594, 643] и 4- 10~(о — при определении следовых количеств бария [47, 51]. При активации протонами 5 10 " г бария можно определить с ошибкой ~3,7% [80).
Наиболее часто в активационном анаттизе применяется способ активации потоками нейтронов различной интенсивности. Ведущим методом при определении бария является облучение тепловьтми яейтронами. В подавляющем большинстве работ применяется поток нейтронов 10" нейтронIсмх сек (21, 169, 203, 552, 643, 668, 776, 818, 897, 938, 1015, 1019, 1271). Реже используется для облучения поток нейтронов 10" нейтрон)смх сек (52, 467, 551, 595, 1028, 1058); 10" нейтрон)смх ° сек [110]; 10" нейгронззслз' сек [1264], а также медленный поток вейтрояов 10" нейтрон(сиз ° сек [166, 324, 772]; 10' нейтрон!смг сек [255]. Источником нейтронов обычно служат ядерные реакторы или специальпые генераторы [404, 590].
В активациояпом анализе бария используется такике активация потоком 7-лучей (1а, 20а, 123, 345, 438]. Источником 7-излучения может служить "'Тш [215]. Наибольшее распространение при активациопном определении бария получила реакция: '"Ва (и, 7) — '"Ва [169, 170, 203, 214, 324, 594, 643, 668, 772, 897, 938, 1015, 1019]. Гамма-активность изотопа '"Ва измеряют в области 0,167 з)кзв [170]. Довольно часто определяют барий по изотопу '" Ва, получающемуся по реакции: '"Ва (и, 2п) — '"'"Ва [255, 444, 590, 1243]. Используются также для этих целей реакции '" Ва (п,п') [1233] и '" Ва (7, 7') - 1з™ Ва [128, 345].
Гамма-спектроскопическое определепие барин по изотопу """Ва производят по пикам в области 590 — 470 кэв [128]. Барий моякно также определить по радиоппкам изотопа "'Ва [169, 551, 776, 938, 1009], '" Ва [128, 345], '"Ва [495, 552, 776, 1102, 1104]. Определеяию бария 7-спектроскопическим методом по линии 0,167 Мзв изотопа "'Ва мешают гзНаз гзМЯ, "А1, "А1, зз%, мР, "8, "8 "С(, "Аг "К "Са, "Са, "Мп, "Ре. Особенно сильное влияяие оказывают "А! и "8, которые полностью перекрывают спектр изотопа '"Ва.
В их присутствии определение следует проводить яе 7-спектроскопическим методом„а по зпергии [)-частиц и периоду полураспада [170, 171]. Влиянием цинка и фосфора при 7-спектроскопическом определении можно препебречь [47, 215]. В случае присутствия больших количеств серы (более 1э(э) необходимо вводить соответствующие поправки [47]. В присутствии "Мп, гзХа и мМЯ сокращают время облучения потоком тепловых нейтронов 10" нейтронlсмз сек до 2 мин. [169]. Большие количества "Мп рекомеядуют перед определением бария экстрагировать 8-оксихиполипом [467]. Помехи при активационяом определении бария могут оказывать такзие ! а, Се и !), которые образуют изотоп "Ва по следующим реакциям: ыЧ а(п, р) — з-"'Ва, '4'Се(п, ск) - '"Ва, гзз(З(п, 1) — '"Ва [29].
Определение бария активациояным методом моикпо проводить беа разрушения образца [562, 1104]. Недеструктивный вариант применим к анализу сложных объектов, таких, как вольфрамовая брояза [1232], металлы высокой чистоты [1009], полевой шлат [897], стекло [708], ферриты [444], слюда [169] и др. Чаще после облучения перед определепием производят радиохииическое разделение па аналитические группьг, ипогда с добавками носителя для бария [383, 428, 570, 581, 588, 667, 668, 836, 913, 996, 1028, 1058, 1112, 1169, 1231, 1268]. Ниже в качестве примера приводится методика радиохимического выделения бария, взятая из работы [29]. Облучэявый образец растворюот э 10 мл 100з(з-ной НХОз, добавляют 0,2 мл ацэтага бария (10'4-вый по Ва) и во ззэплэ 10%-пых растворов СкПЧОз)г, Мзз()гОз) з, к ( гОз) г и (гНзНз(зОз. Охлаждают льдоя Ю зшл.
я цэвтрвфугкруют Ва(МОз) . Растворяют осадок в 2 мл воды, прибавляют 8 мл 100з(з-вой НХОз и 4 мл 70з(г-пой Н(10з. Цэвтрпфугкруюг Ва(МО,)з н промывают 707г-пой НХОз. Растворяют осадок в 1 мл ХпзОН и рээбаюзяют водой до 10 мл. Добавляют во капле 10з(з-ных растворов Мв(ХОз)г гг Рэ(()Оз) з и центрифугаруют Ре(ОН)з. К фязьтрату прибавляют 4 мл раствора ХазСОз я цэвтркфугируют ВаСОз. Осадок растворяют в горячей СНзСООН, кипятят в добавляют 4 мл раствора ацэтата аммония, ло капле растворов ХНзНгРОз и Вг(СНзСОО).
(10г(г-иый по стронцию) и вэсколько капель 50з(з-кого раствора КзСкОз до полного осакздэвия. Цэвтрифугируюг выпавший ВаСкО... Растворяют осадок в горячей НС) и повторяют осаждеыие ВаСкОз дэаязды. Проиывазот осадок ВаСгОз 8 раза водой, высушивают в взвешивают. После этого опредоаяют активность ()-частзгц с энергией 2,2 мзв торцовым счетчиком. Перед радиохимическим определепием барий выделяют в виде хромата [214, 467, 643, 644], сульфата [203, 1015з 1091], карбояата [467]. Ииогда применяют ионообменпое разделение [111, 482, 551, 595].
При анализе объектов с большим содержанием Ба и Ре их удаляют в виде гидроокиси [214]. Активационный метод примеяяют для анализа различных барийсодержащих об ьектов: руд [1а, 20а, 30, 128, 374, 406а, 438, 467, 564, 667, 668, 718а, 1047], целеститов, стропцитов, гипсов [170], кремния [110, 582], бериллия [203, 1109], алюмияия [482, 570, 1109], железа [570, 1109], метеоритов [734, 776], белого свинца [800], ядерного графита [830, 940, 946, 952],молибдева, вольфрама [952], титана и двуокиси титана [657], смеси радиоактивных изотопов [21, 627], вольфрамовой бронзы [1233], сплавов с кремнием [22а], циркопия [552], арсенида галлия [52], стекла [904, 905],ионных кристаллов щелочных металлов [221, 595, 912], угля [255], сталей [1102], метеоритов [734], остатков пороха [615, 1015], смазочных масел [47, 215, 589, 590, 682, 1110], нефти [1!11], урала [495, 704, 1108], плутония [1108], биологических объектов [398, 399, 428, 643, 644, 924, 1028, 1271], вод [324, 383, 551, 772, 1045, 1058, 1264], воздушной пыля [818], хроматографической бумаги [938],поливипилхлорпда [344].
ДРУГИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Описаны флуоресцентные [114, 740, 1167, 1199, 1219а], спектрополяриметрические [347, 930 — 932], дериватографические [510, 526, 527, 599, 1022 — 1024], масс-спектрометрические [62, 476, 621, 860, 890, 1003, 1097, 1113], эятальпиметрический [1021] и лазермикроспектральпый [864] методы определения бария. Гл,ава1У МЕТОДЫ ОТДЕЛЕНИЯ БАРИЯ ОТ СОПУТСТВУЮ%ИХ ЭЛЕМЕНТОВ При определении бария в различных материалах часто приходится отделять многие элементы. В ходе анализа иногда выделяют группу щелочноземельных металлов, а затем проводят разделение внутри группы. Для отделения бария от мешасощих элементов используют различные методы: селективпое осаждение, экстракцию, хроматографнсо, электрохимические методы н др.