В.Б. Спиваковкий - Аналитическая химия Олова (1113287), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Ксенотимовую руду перед анализом разбавляют окисью железа [599 !. В ряде случаев рентгенофлуоресцентному определению олова предшествует растворение пробы. Так, припой для пищевой тары переводят в соляно- или азотнокислый раствор, который упаривают на бумажном диске и устанавливают в прибор на алюминиевом или латунном прободержателе [817!. Для анализа достаточно 0,1— 2 мг вещества. Такое >ке количество пробы оказывается достаточным для капельпого анализа с применением реактивной бумаги и рентгенофлуоресцентного метода завершения определения [1039].
Для определения олова используют его соосаждение в виде сульфида с медью, являющейся внутренним стандартом при последующем рентгенофлуоресцентном анализе. Осадок сульфидов собирают на мембранный фильтр Н509!. Определение олова в почве проводят следующим образом. !00 г почвы обрабатывают уксусной кислотой при РН 2,5, фильтруют. К раствору добавляют !О мэка РЬ и 50 мэка Сг в виде солей, выпаривают досуха и из остатка прессуют таблетки 1)454]. Свинец используют в начестве внутреннего стандарта. В некоторых случаях рентгенофлуоресцентному анализу подвергают сплавы анализируемых образцов с бурой [362, 778] или тетраборатом лития [1137 !.
Несомненный интерес представляет рентгенофлуоресцентный анализ растворов [205, 748, 929, 995, 1457]. В табл. 9 приведены некоторые данные о рентгенофлуоресцентном определении олова в различных объектах. Ниже приведены работы, в которых рассмотрены различные аспекты рентгенофлуоресцентного определения олова в горных породах, рудах и минералах [146, 435, 742, 779, 1308, 1309, 1401, 1505 ]; силикатах [1140, 1226]; рутиле [244]; пигментной двуокиси титана [844 ]; продуктах обогащения [146, 435, 779 ]; сталях [1 103, 1308; 1468]; ферротнтане [244]; сплавах [995, 1303, 1308]; Зп — РЬ-сплавах [988, 989, 992, 1136]; Бп — ЗЬ-сплавах [988, 989, 992]; Зп †РЬ- и 5Ь-сплавах [988, 989, 1138]; Бп — РЬ вЂ” В! — Сп — Хп-сплавах ))О [992]; Сп-сплавах [748, 799, 874, 1100, 1310]; свинце [1213]; титане [244]; бериллии [773]; карбонильном железе [837, 838]; Ь]Ь— Та-окислах [1337]; ВаО [1412]; порошковых материалах [311]; стеклах [361, 790! и шламах [756].
См. также [879, 1308, 1337!. В жидкостях, состоящих из легких элементов, определение концентрации тяжелых элементов (олово и др.) выполняют с помощью прибора, использующего зависимость поглощения рентгеновского излучения от концентрации тяжелых элементов [662]. Рентгеновское излучение в предложенном приборе генерируют облучением медной фольги [)-лучами радиоактивных источников ('Н, ыС, "5г, аз 5]! зтоЯа) Ядерно-физические методы анализа Наличие достаточно долгоживущих изотопов олова позволяет успешно применять их для аналитических целей при различных операциях химического анализа, изучении осаждения и соосаждения [411, 466, 692, 943 ], экстракции [228, 466, 692, 712, 943, 1083 !.
Разработан радиометрический метод определения ультрамалых количеств элементов (включая олово), основанный на изучении скорости их испарения в определенном температурном интервале [553]. Анализируемый образец растворнют, прибавляют радиоактивный изотоп определяемого элемента с высокой удельной активностью, упаривают раствор на подложке нз стекла, фарфора, кварца, графита илн платины, измеряют радиоактивность сухого осгажга, нагревают до определенной температуры (З)0 — 5000'С) для различных элементов, снова измеряют радиоаитивность осадка и по ее уменьшению, с помощью предварительно построенного калибровочного графика, находят содержание определяемого элемента.
Анализ особо чистых веществ (кислота, вода) иа содержание олова и многих других элементов может быть выполнен с использованием радиоактивных изотопов соответствующих элементов методом изотопного разбавления [1096]. Нейтронно-актнвационнмй метод Г!ри определении олова в различных объектаж большое распространение получил нейтроиио-активационный анализ, Данные о радиоактивных пзотопах олова, которые могут быть использованы для его определения с помощью нейтронной активации, приведень! в [348].
Анализируемую пробу и эталон помещают в полиэтиленовые или кварцевые ампулы, вводят в ядерный реактор, облучают потоком тепловых нейтронов в течение определенного времени. Затем ампулы с образцами и эталонами извлекают из реактора и в ряде случаев выдерживают некоторое время для того, чтобы произошел распад короткоживущих изотопов элементов, способных создавать затруднения в дальнейшем ходе анализа. Последующее определение олова проводит далее либо без разрушения образца (877], используя многоканальные у-спектрометры [143, 1134, 1218], либо после соответствующей химической обработки, ставящей перед собой в качестве основной цели отделение элементов, радиоизотопы которых способны создать помехи определению олова. Прн нейтронно-активационном определении олова второй вариант получил наибольшее распространение.
Нейтронно-активационное определение олова без разрушения образца проводят при анализе кремния особой чистоты [155), свинцовых пуль [1135] н свинца, идущего на их изготовление [1134]. Анализируемый образец облучают в течение 15 сек, в нейтронном потоке 4,3 10зз нейтрон/снз сек, выдерживают перед измерением 1 мин, и снимают у-спектр (время измерения 1 мин.) на многоканальном сцннтилляпионном у-спектрометре. Одновременно с оловом определяют 55, АК, Сп и А1 (а также РЬЬ что позволяет различать и идентифицировать пули различного производства по их у-спектрам !11351. При анализе свинца пробу облучают 15 сек.
в нейтронном потоке 1,8 !О'з нейтроа/сиз.сек и снимают у-спектр в течение 1 мии. на многоканальном сцинтилляционном у-спектрометре с кристаллом г(аЛ(Т1). После этого пробу снова облучают 30 мин., выдерживают некоторое время после облучения и снимают у-спектр при помощи у-спехтраметра с Ое(Ы)-детектором (эффективный объем 3 снз) [1134!. Определение олова и других элементов в германии и ОеОз [!218) без разрушения образца проводят после облучения последнего потоком 10г нейтрон/см . а " / 3.
сек в течение 15 час. Измерение проводят спустя приблизительно 30 дней после облучения. Облученную поверхность германия протравливают горячей НЫОз и смесью Н(чОа и НР (1: 1), промывают, высушивают и снимают у-спектр на 400-канальном сцинтнлляциоином у-спектрометре. Чувствительность определения олова этны методом равна 2 10 — з% При нейтронио-актнвационном определении олова в различных объектах с последующей химической его обработкой, проводимой с целью отделения мешающих элементов, облучение пробы прово- дят в потоках нейтронов различной интенсивности и в течение различных промежутков времени. При этом можно оценить чув- ствительность определения (с точностью до порядка величины) по формулам, приведенным в работе [202]: 100М ш= — при !>Т, /о 20М.Т и=, 1 при(= Т, /о! где пт — чувствительность определения, г; М вЂ” атомный вес опре- деляемого элемента; / — поток нейтронов, нейпгрон /см'сия; о— атомное сечение активации, бара; 1 — время облучения; Т вЂ” пе- риод полураспада.
Практически при определении олова используют потоки ней- тронов с интенсивностью от 7,5.10'з нейтрон/см'свк [1227) до 10ы нейтрон/см'сек [372). Время облучения от 3 мин. [823] до 14 дней [1037]. Высокая чувствительность и возможность проведения опреде. ления многих элементов из одной навески анализируемого образца делают нейтронно-активационный метод одним из основных совре- менных методов анализа веществ высокой чистоты. Нейтронно- активационный метод используют для определения олова в особо чистых веществах: А! [337, 1062], Ре [25], Оа [1091], Ое [463), РЬ [713], БЬ [24], Я [540], Хп [1106], ЯО, [345], НЬ]О„ НС! и Н О [1031 1183] Определение олова нейтронно-активационным методом проводят в кремнийорганнческих соединениях [372), геологических объектах [262, 964, 1061, 1063, 1151, 1215], речной и морской воде [341, 1153, 1257], металлах [26, 109, 114, 403, 454, 719, 816, 855, 880, 928, 1064, 1211, 1214, 1215], стали [954], кремнии и его соединениях [202, 223, 224, 372, 1443], биологических материалах [759, 1034, 1354) и других объектах [313, 412, 816, 1152, 1442).
Нейтронно-активационное определение олова в металлическом алюминии по методике [452] проводят с использованием ионного обмена для выделения олова на анионите АВ-17, после чего изме- ряют активность по р-излучению изотопа ""5п (торцовый счетчик). р-Излучение изотопа тзз8п используют также для определения следовых количеств олова в силикатных горных породах, морской воде, биологических материалах, ферросплавах [998]; при выделе- нии олова соосаждением с Ре(ОН)з н осаждении с Бп5з; при эк- стракции диэтилдитиокарбаматов олова и извлечении 5п3,.
Для радиохимического выделения олова предложена схема [75, 798), содержащая осаждение 5п5з (после введения в качестве носителя раствора БпС!а нз 6%-ной ЙС!), соосаждение некоторых примесей с сульфидами мышьяка, сурьмы и молибдена и фторидом лантана (из раствора, содержащего На804 н НР) с последующим осаждением Впав„после введения в раствор Н,ВО,. Далее отделя- ют примеси соосажденнем с Ре(ОН) из щелочного раствора, после чего осаждают купферонат олова(11/), прокаливают осадок, взве- шивают БпО„определяют химический выход и измеряют торцовым счетчиком его активность по р-частицам с энергией 0,38 Мэв (вво- дят поправку на самопоглощение). Определению могут мешать сурьма, теллур и уран по реакциям: тзз5Ь(п, р) ззз5п, зззТе (ц, г[) и ззз]/ (ц, /) т" 5п, Предложен быстрый метод нейтронно-активационного определения олова в никеле [823), при котором для выделения радиоактивного олова используют изотопный обмен между раствором н осадком двуокиси олова.
50 мг пробы помешают в капсулу облучают 3 мин в канале ядерного реак тора, через 45 — 60 сек, после конца облучения растворяют пробу при нагревании в 2 мл Низ (1: 1), и раствор разбавляют 10 мл горячей воды. Полученный 113 раствор нагревают до кипения, вводят 200 мг БпО„кипятят еще 1 мии., затем охлаждают в ледяной бане, отфильтровывают осадок БпОз, промывают его 30 жл холодной воды и измеряют активность зззмзп по 7-пику (0,38 Мза) при помощи 266-канального сцинтилляционного у-спектрометра.