А.К. Лаврухина, Л.В. Юкина - Аналитическая химия Хрома (1113388), страница 28
Текст из файла (страница 28)
В отличие от других методов о ультрамикроанализа данный анализ производится без разрушени бразца. Наиболыпее применение метод наплел в анализе хондр, ения основных составляющих хондритов 1238, 941, 942, 10301. По пашни данным, мипимачьная навеска хондр при 20-часовом облучении в потоке 1,2 10гз нейллр/(см'сея) равна 10-4 г (предел обнаружения хрома 2 10 ' г). Описан недеструктивный нейтронно-актнвационпый метод определения Сг, лт, Мп, Со, Сп и А) во включениях троилита (геЯ) в железном метеорите Сихотэ-Алпнь [2551. П об (-4 р у (- мг) облучают 3 часа з вертикальном канале реактора с нейтроппым потоком 6 10'г кеэшр/(сггг.сев), выдерживают 20 час.
после облучения в измеряют активность л'Сг по фотопяку с Е =- 0,3т М . П вЂ” гв. редел определения хрома 1,4 10-г9',. Наидены оптимальные условия определения Ге, %, Со, Мп, Сг, 5[а, К, Са, Яс, Се в микропробах железного метеорита Сихотэ-Алинь и магнитных шариков размером 100 — 500 мкм, собранных па месте падения метеорита [1981. Пробы згсои 2 10 г — 1 10 г г обрабатывают НИОг для устранения загрязяеппй, помещают з кварцевые ампулы размером 1 Х 3 мм, взвешивают па ультрампкровесах. Ампулы запапвают, заворачивают з алюминиевую фолыу, маркируют я помещают в кварцевые бюксы, в которых помещают стандарты; облучают в течение 20 час. в потоке 1,2.10'г кеачкр!(слег сек).
После облучения пробы иереиосят в тонкостенные стеклянные пробирки размером 5 и 50 мм и измеряют активность па гаима-сиектрометро с Ог(51)- детектором объемом 65,6 слд с разрешением 4,5 кгв по фотопэку "Со с Е =1,3т — ,33- Мвв и 4066-яаяальямм анализатором импульсов. гт Предел обнаружения 1 10 ' г. Метод применяют для анализа микротектитов (< 1 мм) [7371. 122 УЛЬТРАМИКРОХИМИЧЕСКИИ АНАЛИЗ Методы ультрамикрохимического анализа, успептно раавнвае мые Алимариным и Петриковой 181, находят сейчас широкое применение для анализа жидких включений в минералах, по составу которых определяют физико-химические условия образования горных пород и рудных жил, объектов органического и биоорганического происхождения, а также микрообразцов продуктов производства и шариков космического происхождения.
К последним, например, относятся частицы из проб почвы района тунгусской катастрофы [91. В настоящее время разработана специальная техника эксперимента, позволяющая работать с малым количеством вещества (и 10 г — и 10 г г) при обычных концентрациях (10 ' — 10 г М) его в растворе. Такой раствор получают при обработке малой навески образца малым объемом растворителя (и 10 з — и 10 " мл). Для химического микроманнпулирования на предметном столике микроскопа разработаны остроумные приемы 181. Интересной возможностью для развития ультрамнкроанализа является применение цветной трансформации [4241 и влектронного микроскопа. Например, при использовании последнего можно обяаруживать кристаллические соединения элементов в количествах 10 'г — 10 т' г в малых пробах. Ниже приводится описание некоторых наиболее часто применяемых приемов ультрамикроанализа объектов на содержание хрома [81.
К з ч г с т з е н н ы й а н а л и з ф е р р о х р о м а. В сухую вытяжную камеру (рпс. 19, а), расположенную па предметном столике микроскопа, помещают на держателе трп капиллярных сосуда и трп мпкрокопуса. Зажимают в правом манипуляторе поршневое приспособление с пипеткой. Включают водоструйпый пасов. Один сосуд наполняют дистиллированной водой, другой — серной кислотой (1; 1), третий †.конц. ННОг. В одпп пз конусов переносят пипеткой около 10 кл дистиллированной воды. Из зажима правого манипулятора зынвмают поршневое приспособление с пипеткой и укрепляют в мапипулпторе стеклянное поршневое устройство, в капилляре которогО находятся частицы силава. Подводятпоршневое устройство вплотную к конусу с дистиллированной водой я осторожно продвигают нпть-поршенек вперед так, чтобы после выхода яз кончика капилляра на нити оказался сплав.
Погружали поршенеи со сплавом и воду в конусе, где сплав должен остаться, затем маиппулятором отводят портпневое 'устройство. Поскольку частицы сплава располагаются па поверхности меппска воды,пх собирают в вершине конуса цевтрпфугпрованпем. В зажиме правого мавппулятора вновь крепят поршневое приспособление с пипеткой (см. рпс. 19, г). Возвращают конус на держатель з камеру в добавляют в него пипеткой, помешивая, 10 — 15 кл Н ЯОг (1: 1).
Через некоторое время растворение на холоду прекращается. В зажиме левого манипулятора крепят мвкронагреватель, обращают к нему камеру открытой стороной и подогревают раствор в конусе. Когда почти весь сплав растворится, добавляют з конус 5 — 10 кл конц. Н)ЧОг, нагревают до удаления окислов азота. Выключают водоструйпый насос. Разбав- 123 ставляющую собой несколько расширяющийся кверху тонкостенный капилляр диаметром 2 — 2,5 мм и длиной 3 — 4 см, заполняют водой при помощи микропияетки и затем вносят в нее платиновым микрошпателеы необходшиое количество (0,05 — 0,1 г) подготовленного мелкоиамельченного влажного катиоиита.
Присоединяют колонку к уравнительному устройству и, вытесняя из нее 2 — 3 раза воду так, чтобы каждый раз над поверхностью смолы оставался слой воды высотою 2 мм, уплотняют сорбент. Отделяют колонку от уравнительного устройства, вносят 2 — 3 мкл подкисленного раствора, содержащего 1 мкг Сг(1П) к 0,5 мкг У(У). Вновь соединяют колонку с уравнительным устройством, регулированием давления в котором обеспечивают иеооходнмую скорость пропускания раствора. После полной сорбции обоих компонентов промывают колонку 5 %-ным раствором аммиака для десорбции ванадатионов, а затеи 2 М раствором НС! десорбируют Сг(П1).
1 ие. 1А Аппаратура для ультрамикрохимического анализа (8) а — - вытяжная каиера; С вЂ” сосуд для растворения: 1 — стаканчик; г — обраген; г— иикрснагрееатель; г — иикропипетка; г — ртутный инкронатад: у — ртутный катод; г — платиновый анод; г — капилляр с растгорои ляют раствор водой до 50 — 70 кл и нерастворившийся остаток отделяют центрифугированием. Раствор переносят в другой нонус, после чего держатель с посудой помещают в обычную камеру, предварительно удалив из нее использованный для растворения конус и сосуд с НХОг, и помещают в держатель новый сосуд с 10%-ным раствором гексацианоферрата(П) калин.
Вместо поршневого приспособления крепят в правом манипуляторе держатель со стеклянной иглой. На крышке камеры располагают покровное стеклышко с растертым в тонкий порошок броматом калин. Добавляют в раствор н конусе стеклянной иглой твердый бромат калия для окисления Сг(1П) до Сг(У1). Деря<атель с иглой вынимают и вновь в манипуляторе зажимают поршневое приспособление с пипеткой. Газообразным аммиаком осаждают иа раствора гидроокись железа.
Отделяют раствор от осадка и переносят его в другой конус. Раствор нейтрализуют и подкнсляют сернойннслотой (1: 1). Обнаруживают присутствие Сг(У1) реакцией с дифенилкарбазидом (1%-ный спиртовый раствор). Отделение хрома от ванадии злектролизом с р т у т н ы м к а т о д о м. Во влажную камеру на держателе помещают сосуды длн растноров и капилляр (см. рис. 19, г). В левом манипуляторе аажимают держатель электродов, в прадом — поршневое устройство с пипеткой. Вводят в напилляр-электролиаер злектроды. Эгзектролиз проводят при напряжении 3,8 — 3,4 г, силе тока (3,8 .
3,4) 10 ' а, время электролиза 15 — 20 мин., поверхность ртутного катода 2 20 ' см, электролит — 1 М П ЯО . а' Иоиообменное разделениеСг(П1) иУ(Ч). Колонку, пред- новано на осаждении Сг(ОН), раствором (МНд)вСОг или суспеизией СаСО, при рН 5,5 — 5.6. При отделении Сг(УЦ отМв(Ч!Ц используютих различную способность к восстановлению монохлоридом меди в растворах разной кислотности [143!. Метод разделения хрома и ванадия основан на различной растворимости ЧО804 и Сгв(804)г.
Для понижения растворимости Сг,(80,), смесь выпаривают досуха; после обра- Глава У! МЕТОДЫ ОТДЕЛЕНИЯ ХРОМА ОТ СОПУТСТВУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТОДЫ ОСАЖДЕНИЯ Относительная легкость, с которой хром переходит в состояния окисления 2+, 3+, и 4+, в значительной мере упрощает его отделение от многих элементов, мешающих его определению. Так, окисление Сг(ПЦ до Сг(ЧЦ перекисью водорода или бромом в щелочном растворе с последующим фильтрованием гидроокисей приводит к отделению от многих металлов. Отделение от анионов достигается затем восстановлением Сг(ЧЦ до Сг(ПЦ добавлением кристаллического сульфита натрия и осаждением Сг(ОН)г с помощью Ь[аОН или Т)[агСОв.
Этот прием особенно широко используется в радиохимических исследованиях [239, 327! и при анализе различных объектов [94, 266!. Для выделения микроколичеств хрома используют соосаждение Сг(ПЦ с гидроокисями Ре(ПЦ, Т[(1У), [327, 348, 350!. Показано [350), что малые количества Сг(Ш) могут быть количественно выделены из растворов с рП 5,5 — !0,5 с гидроокисями Ре(ПЦ, Хг(1Ч), ТЬ(1У), ТД1Ч), Се(1У), Т а(ПЦ, А1(ПЦ. Для последующего отделения Сг(ПЦ от болыних количеств указанных элементов используют окисление Сг(П Ц до Сг(ЧЦ с вторичным осаждением гидроокисей [203, 348!. Для проверки полноты такого разделения изучено соосаждение Сг(ЧЦ с гидро- окисями металлов при использовании в качестве осадителя 0,5 )И КОН (рис. 20) [348!.
С уменьшением рН раствора способность удержания хромат-иопов осадками гидроокисей возрастает в ряду ТТ(1Ч) С Ре(П1) ( Хг(1Ч) — ТЬ(ТЧ) С Сй(1Ц < т'(Ш). Отделение микроколичеств Сг(Ш) от больших количеств Сг(УТ) проводят с помощью соосаждения Сг(Ш) с Хп(ОН),. Эту методику используют при определении примеси Сг(1РЦ в радиоактивных препаратах Кво'СгОМ КгыСгвО) и "СгО,[675!.