Способ пробоподготовки для атомно-эмиссионного анализа высокочистого оксида цинка

Способ пробоподготовки для атомно-эмиссионного анализа высокочистого оксида цинка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ пробоподготовки для атомноэмиссионного анализа высокочистого оксида цинка заключается в том, что пробу смешивают с угольным порошком в отношении , не превышающем 50 : 1, и проводят отгонку основы в потоке водорода с расходом не выше 180 см /мин при температуре не ниже 700°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичес их

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ЙОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЁТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4850257/25 (22) 12.07.90 (46) 15.08.92. Бюл. М 30 (71) Институт химии высокочистых веществ

АН СССР (72) Ю, M. Салганский, A. M. Гордеев, В. Н.

Шишов, М. И; Павлычева и А. Н. Моисеев (56) Спектральный анализ чистых веществ.

/Под ред,Х,И. Зильберштейна, Л., Химия, 1971, с. 146.

Всесоюзный симпозиум по спектральному анализу на малые содержания и следы элементов. Тезисы докладов, М,: Наука, 1969, с. 46.

Изобретение относится к зналитйческой химии и касается разработки способа пробоподготовки для атомно-эмиссионного анализа высокочистого оксида цинка.

Известен способ пробоподготовки для атомно-эмиссионного анализа оксида цинка, включающий смешение пробы с угольным порошком, взятым в отношении (1; 1)— (1: 10).

Недостатком способа является высокий предел обнаружения, составляющий для большинства примесей 1 10 мас. .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ пробоподготовки для атомно-эмиссионного анализа высокочистого оксида цинка, включающий смешение пробы с угольным порошком.

Недостатком способа является относительно высокие значения предела обнару.. Ж 1755133 Al, 2 (54) СПОСОБ ПРОБОПОДГОТОВКИ ДЛЯ

АТОМНО-ЭМИССИОННОГО АНАЛИЗА высокочистого ОкСидА цинкА (57) Способ пробоподготовки для атомноэмиссионного анализа высокочистого оксида цинка заключается в том; что пробу смешивают с угольным порошком в отношении, не превышающем 50: 1, и проводят отгонку основы в потоке водорода с расходом не выше 180 смз/мин при температуре не ниже 7000С. 1 табл. жения примесей в оксиде цинка, на уровне

4 10 — 1 .10 мас, 7,. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе пробоподготовки для атомно-эмиссионного анализа высокочистого оксида цинка, включающей смешение пробы с угольным порошком, пробу смешивают с угольным порошком в Отношении, не превышающем 50: 1, и проводят отгонку основы в потоке водорода с расходом не выше 180 см /мин, при температуре не ниже 700 С.отношение, в котором смешивают пробу с угольным порошком, было подобрано экспериментально. При отношении более 50: 1 становятся заметными потери примесных элементов.. Это происходи, поскольку существеннйм стайовится вклад адсорбции примесей на стенках аппарата для концентрирования. Проведение отгонки основы в потоке водорода с расходом не выше

180 см /мин и температуре не ниже 700 С

1755133 также было подобрано экспериментально.

При расходе водорода выше 180 см /мин происходит выдувание-частиц основы из зоны реакции вместе с частицами угольного коллектора и адсорбированными на нем 5 примесями, что приводит к "потере" примесей. При температуре ниже 700 С основа отгоняется неполностью, что приводит к повышению предела обнаружения.:

Повышение степени отгонки основы с 10 расходом водорода нихсе 180 смз/мин нецелесообразно, так как при таких расходах неоправданно возрастает время концентрирования примесей и в целом продолжительность анализа. В увеличении 15 температуры выше 700 С нет необходимости, так как реакция восстановления оксида цинка водородом проходит полностью уже при 700 С.

Ниже приведены примеры-конкретного 20 осуществления предлагаемого способа..

30 критерию, Относительный предел обнаружения примесей составил 6 106 — 6 109 мас. %. Для постановки контрольного опыта проводили анализ высокочистого оксида. цинка, взятого в количестве 0,1 г. Значения относительного стандартного отклонения не превышают 0,5;

Пример 2. Условия опыта такие же как в примере 1, только один грамм каждого из образцов смешивают с 16,5 мг угольного порошка„Предел обнаружения примесей возрастает по сравнению с примером 1 более, чем в 5 раэ.

Пример 3. Условия опыта такие же как в примере 1, только расход водорода устанавливают 200 см /мин. Предел обна; ружения примесей увеличивается, более, чем в 2 — 5 раз по сравнению с данными в примере 1. Кроме того, воспроизводимость анализа характеризуется в этом случае ве0 личиной стандартного отклонения 1,0 — 1,2, что значительно превышает указанное в примере 1 значение — 0,5.

Пример 1. Для анализа используют оксид цинка,.полученный окислением высокочистого диэтилцинка. и искуственно приготовленные смеси на его основе с содержанием примесей металлов на уровне

10, 10, 10 мас. g . Один грамм каждой из приготовленных смесей смещивают с 20 мг угольного порошка иОСЧ 7 — 4", помещают в пробирку из стеклоуглерода диаметром 15 и длиной 50 мм, которую устанавливают в реактор из кварцевого стекла, Порошок предварительно отжимают в электроде в дуговом разряде постоянного тока, сила тока 18 А, время отжига 15 с.

Внутрь реактора диаметром 25 идлийой 300 мм, снабженного.шлифом вставляют впаянную в ответный шлиф трубку диаметром 5 мм необходимой длины, обеспечивающей поток водорода от самого дна пробирки. В боковую стенку реактора вблизи шлифа была впаяна трубка диаметром 5 мм, необходимая для отвода водорода из реактора, Водород из баллона, подаваемый через центральную трубку, очищают от пыли фильтрованием через ткань Петрянова. Расход водорода устанавливают и контролируют при помощи вентиля тонкой регулировки и поплавкового ротаметра, расположенных между баллоном и системой бчистки. Расход водорода составляет 180 см /мин.

Реактор закрепляют горизонтально и нижнюю ето часть помещают в трубчатую резистивную печь, включают нагрев и поддерживают температуру печи 700 С. Температуру контролируют при помощи хромель-алюминиевой термопары. При таких условиях достаточно 3 ч для того, чтобы осуществить полностью(остаток не должен превышать 10 т ыасоопараноооксида цинка из стеклоуглеродной пробирки. в верхнюю не обогреваемую часть реактора, где основа в виде кристаллов цинка осаждается на стенках реактора и центральной трубке.

Включают нагрев печи и перекрывают поток водорода, извлекают центральную трубку и достают пинцетом пробирку со дна реактора. Выгружают угольный коллектор из пробирки и анализируют его атомноэмиссионным дуговым спектрографическим методом. В качестве электрода. используют фасонные угли марки "ОСЧ 7 — 4" (тип I и IV).

Прикатодную область межэлектродного промежутка проецируют не щель спектрографа ахроматическим кварцевым конденсором (f = 96 мм). Сила разрядного тока 13 А.

Время экспозиции 15 с. Аналитические линии фотометрируют на микрофотометре

ИФО-451. Для построения градуировочных зависимостей используют образцы сравнения, приготовленные на основе стандартного образца состава графитового порошка

ГСО-27, Градуировочные зависимости строят в координатах ЛЗ вЂ” Ig m, где Ь $ = $л+ф — Яф разница почернений спектральной линии и близлежащего фона, m — масса примеси в 20 мг навеске образца сравнения. Значения предела обнаружения определяют иэ полученных градуировочных графиков по 3s—

Пример 4. Условия опыта такие же как в примере 1, только температуру печи поддерживают 680 С. При этом предел обнаружения примесей более, чем в 3 раза превышает данные, приведенные в примере 1, 1755133

Значения предела обнаружения (мас. g) длд йгригмесей металлов. определяемых в окснде цинка иэвестным способом и предлагаемым, а также с отгонкой основы водородом при различном отношении навески оксида цинка х массеугольного порошка (г), различной температуре проведения процесса концентрирования(Т. С) и раэличйом расходе водорода(Ч,сгл /ьлин.), K примеру 4 0:1)

Т»680

Ч 180

K примеру 5 (по прототипу) г»(1:1) К примеру 1 (предлагаемым способом)

r»(50:t) .

Т700

Ч-180

К примеру3 г-(50:1).

7700

V-200

К примеру 2 г(60: 1) 7»»700

Ч 180

Примесный элемент

2.10

240 б 10

2 10

5 10

7.!О в

1 10

2 10

6.10 е

1 !Оэ

1-!О

1 10

4.10

1.10

1.10 е ,110

4 !О Я

1 10

1.10

1. 10

1 tp

1.1 О

3 10

З.лP 5

6.10 .

3.10

7107

1 ip

210в

3.10

1.10

2 10

210

2 10

2.10

5 10

2 10

3 10

2.10

5 10

6 104

6.1 0 б 10

1 tp

4!О *

1.10

2.10

3.10

2.104

3.10

3 10

Mg

Fe

Cv

А! бп

Nl, С

Мп

Со

Мо

Предел обнаружения ограничен <беловым сигналом контрольного опыта.

Соста вйтел ь Ю, Сал ганский

Техред М.Моргентал Корректор Т. Ваш кович

Редактор М.Товтин

Заказ 2887 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Пример 5 (по прототипу). Для анализа используют оксид цинка квалификации "ХЧ для люминофоров" (ТУ МХП 2980-51) и смеси на его основе с содержанием металлов а уров не 10-210-зи 1 0-4мас()ксид цинка и смеси на его основе смешивают с угольным порошком в отношении 1: 1, загружают в электроды, изготовленгнйе из углей марки "ОСЧ 7-4" тип 1. Проводят атомно-эмиссионный айализ и полученные спектры обрабатывают аналогично примеру

1. Значения предела обнаружения составили 1. 10 — 1 10 мас. .

Данные примеров 1 — 5 приведены в таблице. Из таблиць(видно, что самые низкие значения предела обнаружения при определении примесей в высокочистом оксиде цинка достигаются в том случае, когда пробоподготовка состоит из смешения пробы с угольным порошком в отношении не превышающем 50: 1 и отгонки основы в

6 потоке водорода с расходом не выше 18( см /мин при температуре не ниже 700 С. з

При незначительном изменении одного из этих параметрбв предел обнаружения воз5 растает в 2 — 5 раз и более.

В сравнении с прототйпом, йредлагаемый способ позволяет снизить предел обнаружения для большинства определяемых примесей на 1 — 2 порядка.

10 Формула изобретения

Способ пробоподготовки для атомноэмиссионного анализа высокочистого оксида цинка, включающий смешение пробы с угольным порошком, отличающийся

15 тем, что, с целью снижения предела обнаружения при определении металлосодержащих примесей, пробу смешивают с угольным порошком-в отношейии, йе превышающем 50: 1, и проводят отгонку основы

20 в потоке водорода с расходом не выше 180 см /мин при температуре не ниже 700 С. з