Способ определения поверхностно-адсорбированного неорганическими материалами кислорода

Способ определения поверхностно-адсорбированного неорганическими материалами кислорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (11) 1002939 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кд.

+01 М 27/46 (22) Заивлеио 30.06.81(21) 3309884/1 8-25 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 09.03.83 (53) УД К543.252 (088.8) по делан изобретений и открытий

-е ;

А.А. Богданов и Л. Л. Кунин е

7 . г

": cs - r,r. rI. j rg

Ордена Ленина институт геохимии и аналиЧ ичегкой ищи им. В. И. Вернадского е»

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОАДСОРБИРОВАННОГО НЕОРГАНИЧЕСКИМИ МАТЕРИАЛАМИ

КИСЛОРОДА

t

Изобретение относится к аналитической химии и может применяться во многих областях науки и техники, например, металлургии, производстве материалов для ядерной энергетики и электроники, в физико-химических исследованиях, в ана5 литической практике, при проведении калибровок приборов по эталонным образцам для определения поверхностнс -адсорбированного неорганическими матери10 а лами кислорода.

Известен способ определения поверхностно-адсорбированного кислорода, называемый методом. многих образцов, основанный на определении общего содержания кислорода в образцах одного и того же состава с различным отношением поверхности к объему, например, методом вакуум-плавления (1 ).

Недостатками этого способа являются го невозможность его применения к образцам с неизвестным отношением поверхности к объему, необходк1ость проведения нескольких определений (минимум двух). Способу присущи также недостат» ки, связанные с использованием метода вакуум-плавления для, определения общего содержания .кислорода в образпах (необходимость создания глубокого вакуума, использование дорогостоящих газовых анализаторов, большие ошибки, связанные с потерями на возгонах при определении кислорода в легкоплавких металлах и др.) Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения поверхностно-адсорбированного неорганическими материалами кислорода, включающий десорбцию кислорода путем нагревания анализируемого образца в предварительно дегазированном конвективно-перемешиваемом расплаве, не взаи модействующем с образцом, и определение количества кислорода Р 2 ).

Недостатками способа являются1 а) сложность аппаратурной реализа» ции способа, связанная с использовани3 10029 ем глубокого вакуума и специальной сиотемы насосов и затворов, с применением дорогостоящего с масссжектрометрического газового анализатора; б) применение масо-спектрометра де лает способ относительным, для получения надежных результатов необходимо проведение калибровки по эталонным газовым смесям или стандартным образцам;

6 ) большая длительность определения 16 при анализе образцов, имеющих очень низкое содержание кислорода (10 -, -10 мас.%),а также и то,что накопление де- сорбированного с поверхности образна кислорода проводят в специальной камере в те- 35 чение нескольких часов.

Способ не позволяет определять кислород, сорбированный на поверхности металлов в виде избыточных фаз- хемосор- р бированных слоев, например, окислов.

Пелью изобретения является повышение точности анализа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения поверх- уз ностно-адсорбированного неорганическими материалами кислорода, включающему десорбцию кислорода путем нагревания в предварительно дегазированном конвективно-перемешиваемом расплаве, не взаимодействующем с образцом, и определение количества кислорода, в качестве раоцлава используют pacIIJIaabl щелочногалоидных солей, а определение кислорода проводят по количеству электричест35 ва, затраченного на его восстановление до ионной формы.

На чертеже приведено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит реакционную ка40 меру 1 с нагревательным элементом 2, через которую продувается особо чистый инертный газ, с размещенным в ней тиглем 3 с конвективно-перемешиваемым расплавом 4, твердоэлектролитиую ячейку 5 с внутренним платиновым электрс

45 дом 6, погруженную в расплав, дополнительный электрод .7, регистрирующее устройство 8, блок 9 сброса образцов.

При проведении определения поверхностнс адсорбированного образцами кислорода используют расплавы, не растворяющие образцы и электрод 7.

Пример 1. В предварительно дегазированный конвентивно-перемешиваемый металлический расплав, например хлористого калия, находящийся в тигле

3, помещают образцы, например молибденовые или вольфрамовые или другие, не растворяющиеся в хлористом калии, име. ющие массу о1 0,005 до 10 r. Десорбированный в расплав с поверхности образцов кислород восстанавливается до ионной формы и выводится из расплава путем пропуска ния через твердоэлектролитную ячейку электрического тока, при этом на ячейку подается постоянное напряжение, равное 1,6 В/"+ подается на внутренний платиновый электрод 6,"-" подается на дополнительный молибденовый электрод 7). О количестве выведенного кислорода судят по изменению регистрируемого устройством 8 ионного тока. Достижение током своего первоначального значения, равного установленному перед моментом помещения в расплав образца, свидетельствует об окончании процесса выведения кислорода из расплава. Определяют количество затраченного на это электричества и вычислякт содержание кислорода по известной формуле.

Пример 2. В качестве расплава используют, например, расплавы щелочногалоидных солей KCP + NaC9 при

800 С, обеспечивают его конвективное перемешивание, проводят его дегазацию путем выведения кислорода через ячейку

5. Добиваются установления через ячейку неизменного .во времени фонового тока, регистрируемого устройством 8. Помещают в расплав образец, например, иэ меди и определяют количество электричества, затраченного на восстановление до ионной формы десорбированного в расплав с поверхности образца кислорода, вычисляют по известной формуле его содержание.

Пример 3. B тигель 3 помеща ат щелочно-галоидную (например МаСР ) соль, герметично закрывают установку и продувают через нее особо чистый инертный газ РО = 110 15 Па.

Расплавляют соль в тигле 3 и проводят дегазацию расплава, для чего в расплав опускают твердоэлектролитную ячейку иэ двуокиси циркония, легированной двуокисью кальция 15%, прикладывают к электродам ячейки внешнюю ЭДС и пропускают электрический ток. Растворенный в расплаве кислород восстанавливается до 0 ионов и выводится иэ раоплава через ячейку. Внесение в расплав дополнительного количества кислорода, при помещении в расплав анализируемых образцов, за счет десорбции кислорода с поверхности образцов регистрируют

1002030

Составитель Г. БороВик

Редактор 0 Бугир Техред М.Коштура Корректор А В. Бутяга

Заказ 1538/25 Тираж 871 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4