В.Б. Спиваковкий - Аналитическая химия Олова (1113287), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Продолжительность радиохимического выделения зззмБп 7 — 8 мин., степень извлечения превышаег 99ауз. Среднее относительное отклонение результатов анализа .ь3% . Двуокись олова для анализа готовят следующим образом. 10 лл зпС!а разбавляют водой до 100 мл, охлаждают раствор льдом, нейтрализуют конц.
1ЧНаОН до появления осадка Бп(ОН)м нагревают ! час на кипящей водяной бане, выдерживают около 16 час., образовавшийся осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат и прокаливают 1 час при 800'С. Охлажденный продукт суспендируют в воде, фильтруют через стеклянный фильтр, осадок промывают водой для удаления очень мелких частиц и высушивают.
Осаждение радиоактивного олова в виде сульфида (с использованием неактивного олова в качестве носителя), растворение осадка в соляной кислоте, осаждение примесей в виде сульфидов в присутствии НР, удерживающей олово в растворе, соосаждение примесей с Ре(ОН), при введении избытка [х[аОН, осаждение сульфида олова и прокаливание его до двуокиси используют при активационном определении олова в железе и сталях [1501 ], Чувствительность метода 5 10 зеЖ~ Яп в случае чистого железа и 1 10 ' Ьп в сталях, содержаших )10% %. Измерение проводят по 6-излучению "'5п.
Определение олова по 7-активности т!'"Ьп проводят в геологических объектах [1061), металлах [1062, 1091); по 6-излучению "'5п в горных породах [1349); по у-излучению "'ж1п, образуюшегося при распаде "'5п путем электронного захвата, в горных породах, минералах [830, 1037, 1227], кремнии и двуокиси кремния [221], а также в галлии [1227].
При подготовке облученных проб к измерению радиоактивности изотопов олова с целью отделения радиоактивных элементов, способных мешать определению олова, часто используют дистилляцию БпС1, и БпВг а [829, 1031, ! 061, 1062, 1064, ! 183, ! 510], экстракцию [24 — 26, 114, 454, 880, 964, 1037, 1227], ионный обмен [24 — 26, 221, 222 †2, 372, 452, 454, 463, 830, 880, 1034, 1061, 1091, 1214, 1215), осаждение и соосаждение [338, 4!2, 829, 830, 880, 964, 1030, 1031, 1037, 1062, !183, !501 ). Во многих случаях в ходе выделения олова в радиохимически чистом состоянии применяют два или несколько различных методов разделения.
Некоторые схемы разделения элементов при нейтронно-активационном определении олова и сопутствующих элементов см. [25, 114, 222!. Изучена возможность определения олова посредством возбуждения метастабильных состояний ядер тзз8п по реакции (у, у'). Возбуждение проводят тормозным излучением линейного электронного ускорителя на бегущей волне с максимальной энергией 4,2 Л4эи и средним током на выходе 50 мка.
Тормозные 7-кванты образуются в платиновой (толшиной 0,95,и,н) илн свинцовой (2,им) мишени, 114 расположенной на расстоянии ! — 4 см от выходного окна ускорителя, Возникающее в результате изомерных переходов в ядрах олова у-излучение регистрируют сцинтилляционным спектрометром с кристаллом [т]аЗ(Т]).
При указанных условиях пороговая чувствительность определения олова оказалась очень низкой 1 % [262). Изучено также активационное определение олова и ряда других элементов при облучении тормозным излучением с максимальной энергией 35 Мэв [836). Аннотированный перечень ключевых публикаций по активационному анализу см. [348). Рассеяние а- н 6-излучения При определении олова посредством измерения обратного рассеяния 6-излучения в качестве источников р-лучей используют следующие изотопы: зе8г + зе'т' [434, 630]; ю'Т] [49, 1313, 1314]; зезТ] [1090]. зозКц + тавК[1 [434] Регистрацию рассеянного излучения проводят с помощью счетчиков Гейгера — М1оллера [1090, 1313); торцового счетчика МСТ-17 [434]; сцинтилляционного спектрометра с детектором из кристалла антрацена (диаметр 20 мм, высота 10 мм) и ФЭУ-13 [277].
Источник излучения и счетчик устанавливают под углом 72 — 75' к поверхности пробы [422, 434). Существенным преимуществом метода является его экспрессность и отсутствие необходимости в предварительной обработке анализируемого образца [1090, 1313). Время анализа ж5 — 10 мин. [422 434). Ошибка анализа 1 — 3,!аа [422, 1090, 1313, 1314). При симметричном расположении источника излучения и детектора, когда угол между направлением первичных и обратно рассеянных )]-частиц, падающих на детектор, равен 165', достигается наименьшая статистическая ошибка за равное время измерения [277]. Метод измерения обратного рассеяния 6-излучения используют для определения олова в сплавах медь — олово [630), свинец— олово [630, 1313, 1314); оловянных припоях [1090], покрытиях [630], органических соединениях, содержащих олово [422]; продуктах обогащения руд [434).
При анализе продуктов обогащения хорошие результаты получены при одновременном измерении обратного рассеяния р-излучения и интенсивности характеристического излучения олова [491 ). Для повышения чувствительности анализа двойных сплавов и измерения толщины покрытий проводят фильтрование рассеянных р-лучей через алюминиевые фильтры [630). При увеличении толщины фильтра чувствительность возрастает по экспоненте.
Оптимальную толщину фильтра, устанавливаемого перед счетчиком, подбирают экспериментально [435]. В качестве фильтра при определении Бп используют Сц-пластинки толщиной 37 мг/смз [422]. Рассеяние а-частиц используют для определения олова [1089). Применяемая при этом аппаратура сравнительно проста, позволя- 1!6 ет вести анализ без разрушения образца и устанавливать состав тонких поверхностных пленок. К недостаткам метода следует отнести необходимость использования сильных источников а-излучения и длительность измерения. Использование аффекта йчессбаувра Явление ядерного у-резонанса (эффект Мессбауэра), наблюдающееся при облучении оловосодержащих материалов у-излучением изотопа "' 8п (Тн =250 дней) с энергией 23,8 кэв, в последние годы применяют для количественного определения олова в различных объектах [468, 626, 735, 1253!.
ь й 8. Рнс !6. Принципиальная схема прибора для измерения спектра ядерного у.резонанса Принципиальная схема прибора для измерения спектра ядерного у-резонанса приведена на рис. 16 [121), где 1 — источник у-квантов, 2 — у-поглотитель (анализируемый образец), 3 — кристалл, 4 — фотоэлектрический умножитель, б — счетчик у-квантов. На рис. 16 также изображен график зависимости скорости счета у-квантов от скорости передвижения образца. Анализируемый образец (у-поглотитель) движется относительно источника у-квантов с определенной скоростью, что позволяет обеспечить условия резонанса. Излучаемые источником и прошедшие сквозь поглотитель у-кванты воспринимаются детектором и регистрируются счетчиком.
Подробности о методе ЯГР-спектроскопии см. [122!. В качестве источника резонансного у-излучения при определении олова используют образец Рг[з5п [1253). Вероятно, для этой же цели может быть использован и станнат бария (ВаБпО ) [122, 436 !. В качестве детектора излучения применяют кристалл [х[ад(Т[), связанный с фотоумножителем и амплитудным анализатором [626, 1253 !. При применении метода для определения 0,1 — 60% Ьп в минеральном сырье и продуктах обогащения было показано, что продолжительность анализа с момента взятия навески составляет 15 мин., а точность не уступает точности химического анализа в присутствии мешающих элементов [482).
На определение олова не влияет содержание посторонних элементов и изменение влажности об- Пб разцов (вплоть до 20%), но влияет степень их измельчения [626 !. Интересной и важной особенностью метода является возможность не только определения концентрации олова, но и установление его валентного состояния в анализируемом образце [696, 1519!.
Масс-спектральные методы Масс-спектральные методы применяют для определения олова в металлах [678, 706, 716, 752, 1251, 1462, 1471), сплавах [1362), стали [1369, 1471! и других объектах [142, 664, 811, 997!. Анализ проводят с помощью масс-спектрометров и масс-спектрографов типа МХ-1303 (со счетчиком ионов СИ-01) [142), МБ-7 [678, 1369„1462), М5-702 [706, 752, 147! ), 21-100 [1251), Маттауха — Герцога (с двойной фокусировкой) [116, 1055). Для образования ионного пучка используют искровой источник [116, 678, 706, 752, 1055, 1369, 1471), бомбардировку острофокусированным ,пучком ионов инертных и реакционноспособных газов [664), распыление ионным пучком с использованием каскадного масс-спектрометра (нагревание образца внутри источника ионов) [811, 997!.
Чувствительность, достигнутая при масс-спектральном определении олова, характеризуют следующими данными: 3,4к х!О 4 объемн.%, считая на ЬпС! и 1,5 10 ' объемн.% при определении олова в 8!С[4 и СгеС!е [!42); -10 ' ат.% в металлическом натрии, 2 10 '% в металлическом цинке [1251!. Олово в количестве (5 — 10) 10 ' г определяют в водных растворах после нанесения их на вольфрамовую ленту (мишень) и выпаривают досуха [811 !. Чувствительность метода 10 'о — !0 " г (с высокочастотным искровым источником) [116!. Точность анализа при определении олова в натрии составляет 10 — 20'о [706), при анализе меди среднеквадратичное отклонение результатов анализа равно 0,12 [678!.
Для повышения точности анализа масс-спектральным методом применяют модуляцию ионного пучка [752, 1471!. Частоту модуляции в разных случаях используют различную (10' — 10' гг(). При определении олова в алюминии используют частоту модуляции ионного пучка 100 кгг(. Показано, что применение модуляции ионного пучка позволяет в большинстве случаев уменьшить в 2 — 3 раза ошибку воспроизводимости по сравнению с немодулированным пучком. В оптимальных условиях ошибка воспроизводимости определения слова этим способом не более 10% (при анализе алюминия и стали) [1471!. Анализ реакторного металлического натрия можно осуществить двумя способами с помощью масс-спектрографа типа МБ-702. П е р в ы й в а р н а н т.
Образец расплавляют н с помощью трубки нз нержавеющей сталн (внутренннй днамегр 3,2 мм) с плунжером отбирают часть пробы. После затвердевавня пробу выдавлнвают в графвтовый стакан. Этн опе. рацня проводят в сухой камере, заполненной аргоном высокой чистоты. Подго- Пу товленные таким образом электроды переносят в прибор в специальных кантей. верах, заполненных аРганом, и устанавливают в источнике (также в атмосфере аргона). Далее прибор вакуумнруют да остаточного давления 10-г лм рт. ст., и элентроды охлаждают жидким азотом. Для этого в верхней части камеры источника расположен сосуд Дьюара, к которому на металлическом кольце крепят алюминиевый держатель графитового стакана.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
