А.К. Лаврухина, Л.В. Юкина - Аналитическая химия Хрома (1113388), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Пробу промывают рааб. 11ЫОз, водой и ацетовои, сушат, заворачивают в А!-фольгу, помещают в А1-кассету вместе со стаидартаии определяемых элементов. Облучают 48 час. в потоке тепловых нейтронов (-1,3 10'з цензор( Дсмх сек), охлаждают 10 дней для распада короткоживущих иэотонов. Облученные пробы растворяют в вовц. НС1 с весколькиии капляии ковц. НЫОз. Выпаривают досуха, доводлт до 50 мя в добавляют Е1С1 до концентрации 1,5 М и А1С1з до концентрации 2,5 М.
Отбирают две алвквотные части раствора пробы по 10 мм к одной прибавляют 500 мхл НС! (1; 1) и 100 мкя 1 М НЫОз, к другой — по 50 мкл растворов облученвых стандартов. Кислот- вость обеих алвквотвых частей должна быть однваковов. Производят экстракцию 209е-выи раствором три-и-додецнламина в ксвлоле для извлечения 111, Со, Ге, Зв, СА, Хв, НЗ и АЗ. Иа водных фаэ, подкисленных 1 мх конц. НС1, экотрагнруют Зс 50ейе-вым ТВФ в ксилоле. К водвыи фазам прибавляют 5 мз Ре(1Н), соосаждают РЗЗ с Ре(ОН)з действиеи избытка ЫаОЕ1, осадки ою фильтровывают.
В фвльтратах остаются Сг, Сэ, ВЬ. Актавцость иглюряют иа одноканальном гамма-слектроыетре. Содержание рассчитывают цо формуле х .== х„А!(Аез — А), где х, — колвчество элеыевта, добавленного к раствору облучеивой пробы, А и А„,— активности радноиэотопа, выделеивого вз раствора пробы без и. с добавкой раствора облучеввого стандарта. Инструмеггтальные методы находят в последние годы самое широкое применение, ибо позволяют проводить анализ без разрушения вещества. Это особенно эагкко при анализе уникальных проб метеоритов [236, 238, 255, !030] н лунных образцов [158, 505, 634, 644, 1113]. Большим преимуществом этого метода анализа по сравнению с другими физическими методами является то, что форма энергетического у-спектра радиоизотопов не зависит нн от физического состояния и структурных особенностей исследуемого образца, ни от его химического и минералогического состава.
Она 106 Таблица 15 Ядерно-физические характеристики 11716, гвг1г,зхтра [416, 850] Сечение реакции, берн гчч Реакцкя образования"' изотоп 91 (28), 319 (3); 535 (13) 296(295 308(30); 317 (81) 468(4')) 589(4), 604(9): 612 (6) 104(1Ь7); 145 (0,5); 272 (0,3); 300 (6,3); 312 (34), 341 (3 9), 375 (0,5); 399 (1,1): 416 (1,5) х" Хд "з1г гчем6 (17,8) (и, 7) 'з'1г (38,5) (я, Г) 11,06 два 74,2 двя 9,2Е0,8 960~250 зззТЬ (100) (я, 7) "'ТЬ— 23,5 ини. мера 27 дней 7,0м0,4 И скобках указана раепроотраненноеть нвотопе в естественной онеен з процентах.
Ы Э скобках указаны интенсивности у-лннвй в процентах, 107 определяется только аппаратурными особенностями: типом детектора (кристаллы )чаУ(Т!) или полупроводниковый Се([ !)-детектор), его размерами, геометрией взаимного расположения образца и детектора и др. Для всех исследуемых радиоизотопов снимают 7-спектры на конкретной раднометрнческой установке: они используются для разработки программ для ЭВМ, которые затем применяют; ля расшифровки сложных у-спектров исследуемых объектов. у-Спектр ыСг имеет только один фотопик с Ьу = 320 кгв.
Близкие энергии показывают схемы распада только трех радиоизотопов — ге'Хд, "'(г и "'Ра (табл. 15). В табл. 16 приведены примеры определения хрома в различных объектах инструментальным недеструктнвным методом. Влияние 7-нзлучеггия указанных з табл. !5 радиоизотопов на определение хрома детально изучено на примере анализа горных пород, метеоритов и лунного вещества. Влияние г«ч[х'Й практически не проявляется [759, 838] из-за сравнительно более короткого времени жизни и низкой интенсивности фотопика с Еу =- =- 319 кэв. Влияние "аРа сказывается только при измерении Т-активности с помощью кристалла Хав [643], При использовании полупроводниковых Се(ЪА)-детекторов с разрешением 2,5 — 5 кэв удается разрепгить фотопнкн с Еу, равными 312 и 320 кэв.
На рис. 12 приведен 7-спектр многоэлементного стандарта, содержащего 0,0998 лг 8с, 1,499 мг Сг, (,986 мг Со, 48,107 мг ВЪ, Е,202 лв Сз, 0,073 мг Еп, 0,350 лг НЕ, 0,182 лг ТЪ [838]. С помощью этого детектора удается измерить содержание хрома з граните НМ при соотношении Сг/ТЪ =- 0,24. е »Э ом ° и и в м= о4 ш„- ел ».
н л б жы; м .»» о э обем с»»оэ -Й ы и о~ » ".О пГ2» »о „м »л»~ -ш ~ ,л "ы щы Ж„-х ,"э» м ы» „-,л »» в йн Ф Ф а.я ив ой йо дх мя Ю,Д ;»».» м ю о ».» м м о »4 »3 »,м ч» и о мн эв » м» С'» с:» а Р » яяа И о ь г» »» »О »» л ;с о й х »» ю Г. Ф »' в и э Ф о Г я е » о 9 и в Я я и й м л » »» Е. Ф .» Р »» 4 й Р. »3 4 »» » 8 » м с. й О ° с л О »» о ~. »» и и ч йу [!0 При определении хрома в лунных образцах используют деток- торы высокого разрешения; кроме того, интенсивность фотопика с Е„= 312 юв ничтожно мала по сравнению с интенсивностью фотопика с Ег = 320 лэв из-за значительно более низкого содержания тория по сравнению с содержанием хрома [905, 1074, 1112].
В метеоритах распространенность тория примерно на порядок ниже, чем в лунных породах, а распространенность хрома такого же порядка, поэтому при их анализе не возникает задачи разделения указанных фотопиков. Однако в метеоритах распространенность иридия значительно выше, чем в земных и лунных породах, да и разделить фотопики с энергиями 317 кэа (самая интенсивная линия в схеме распада "'[г, см. табл. 15) и 320 кэв с помощью современныхдетекторовневозможно (рис. 13).
Вклад '"»[г в активность фотопика "Сг учитывают путем определения площади пика с Ет =- 317 кэвпо соотношению с другими фотопиками, присутствующими в спектре '"'[г. Предел обнаружения хрома в хондритах (2..:-3) 10 ' з при 20-часовом облучении потоком 1,2.10гэ нейтр/(с»зг сек). В лунных обраацах и ахондритах вклад "'[г ничтожно мал из-за чрезвычайно низкой распространенности иридия. В железных метеоритах, наоборот, он настолько велик, что определение хрома инструментальным недеструктивным методом невозможно, Только для отдельных минеральных фаз (РеЯ) с низким содержанием иридия найдены условия определения хрома инструментальным недеструктивным методом [255].
Метод применяют и для анализа других природных объектов (см. главу Ч[[): влияние вклада '"']г не обнаруживается. В качестве примера на рис. 14 приведен у-спектр пробы антарктического снега [276]. В этом случае предел обнаружения хрома равен 3 10 ' г при указакяых выше параметрах облучевин. Анализ методом активации эпитермическими нейтронами с энергией )0,5 зз (вместо тепловых нейтронов с энергией порядка 0,01 аа) приводит к изменению относительных активностей образующихся радиоизотопов и поаволяет уменьшить пределы обнару- женин элементов [666].
Образцы горных пород, облученные в течение 25 час. одновременно с эталонами, переводят в раствор, через месяц измеряют у-активность для определения йп, Се, Ва, Сз, ТЬ, ВЬ, Сг, Со, Ев, 8с, 8г, Та, Хг, ]Ч1, ПЕ Хром определяют путем облучения нейтронами с энергией 14,5 Мэв от нейтронного генератора [394, 597, 612, 954]. В основе лея!ит реакция мСг(83, 76%) (и, р) "Ч, а = 105 мбарн; радиоизотоп "Ч (Тч, =- 3,8 мин.) распадается с испусканием 7-квантов с Ег = 1,44 Мэв в каскаде с рчастицей с Ег == 2,73 ЛХзв [418].
Конкурирующими реакциями являются "Ч (99,76%) (и, у) "Ч и "Мп (100%) (и, я) мЧ. Сечение последней реакции равно 30 мбаря, поэтому определение хрома этим методом возможно только, когда содержание марганца в образце в два и более раз меньше, чем хрома. Сечение я, 7-реакции на мЧ существенно меньнге (0,37 — 0,73 зчбарн) приЕ„= 14,7 —: — 14,1 Лгэв [272], поэтому ее вклад очень мал.
Вследствие этого ~ фя г рмр.ы =ь. ыл м ь га" воа ю' а 144 лю и' нйэ" Ярд э ~гг55 эг lо' (ао (аоо Е, , рр г„ртр. рй и' юг юаа р. юо гаво 113 112 Рнс. 12. у-Спэктр многоэломснтяого стандарта [838) Врсмя сблучгння 20 час, поток (О'* прйшр((ск*.сею), зргмя охлаждэння 50 дней, ксакснальный Оэп.()-дэшптср объемом 6,5 сл' н 4006-канальный аналнэатср вхшульсоз, раэрэшэшгс -2,5 кээ для Фотспкка с энергией 66( эээ Рис.
13. у-Споктр актнвированного хоцдрггта Пшнбрам [1110) Врсмя сблучгкпя 20 мяк., поток ( (Ом крйтр((гл' гек), аргмя охлаждгпяя 5 пк., коак- спальпый еэ((.о-дгтгктср объемам 6,5 гл' я 4006-канальный апалнэатор ямпульсоз, раг- ргшеняг 2,5 ьээ для фстсппка с энергией 66( кэр Рис. 14. у-Спэктр образца антаркт~чэского снега (с) и холостого фильтра (б) (276] Врэмя сблучсння 20 час., поток (,2 (Ом кгйшрясм' сгк), время охлаждэпня 20 лпсй (а) я 3 дпя (б), время нэмгргння 20 мнн., оэ(ы)-дэтгктор объемом 20 гм' н 800-канальный ана- лнэагор нмпухьсоз ЬР-4840 при аналиае сталей, легированных хромом, ванадием и марганцем (0,05 — 5%), предварительно отделяют железо, а затем производят хроматографическое разделение элементов [[028].
Растворы переносят в полизтилеповые капсулы, выпаривают и облучают в течение 200 сек, потоком 10' )эейтр/(сов'сек). Инструментальные недеструктивиые методы применяют для анализа сплавов [597], катализаторов [394], сталей [1098]. В последнем случае анализ проводят по следующей методике. Анализируемый образец облучают 5 сок. потоком нейтронов с энергией 14 ))гав, выдерживают 60 сок. после облучения и иаморяют активность 'ОА) н ьху (Т, равны 2,24 н 3,76 мин. соотвстствонно) по 7-пикам 1,78 и 1,43 Мэв соотвзтствонно на двухканальном гамма-спектроыотро с детектором 4)а)(Т)) (7,6 Х 7,6 слг).
Для учета вклада конкурирующих реакций при определении 'х(, Сг, Мп и Ре в металлическом никеле проводят двукратную активацию пробы в генераторе быстрых нейтронов с Н-содержащим замедлителем толщиной 4,3 см между пробой и мигйенью генератора и без такого замедлителя [954]. Разработан метод определения Иа, Л), Р и Сг в движущемся потоке водного раствора [6421. .1, птн. ьй ода 114 Определение хрома проводят методом активацнонного анализа па протонах [592, 835, 1097!. П ри облучении хрома быстрыми прогг, и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
