Cd | Zn | Йодид-ионы, 1,4-диметил-1,2,4-триазолиний(3-азо-4)диметиланилин; бензол + циклогексан | pH 7 | Спектрофотометрия | – |
Au | In | Хлороформ, 8-меркаптохинолинат цинка | 3 M по H2SO4 и 1 M по CCl3COOH | ––««–– | 10-5 – 10-6 |
P(V) | V | Раствор динитрата динонилолова в смеси хлороформа, н-бутанола и этилацетата | 0,6 – 0,8 M по HCl и 0,1 – 0,3 M по Na2MoO4 | ––««–– | 5×10-6 |
As(V) | V | ––««–– | 1 – 1,2 M HCl | ––««–– | 1×10-5 |
Al, Bi, Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Ti | As металлический | CCl4 + изоамиловый спирт; 8-оксихинолин + ДДКТ | pH 5,5 – 6,0 | 10-5 – 10-7 | |
Au, Cr, Cu, Fe, Ga, In, Mn, Ni, Zn | ––««–– | Бензол | 12,5 M H2SO4 | НАА | 10-4 – 10-7 |
Bi, Cd, Cu, Pb, Sb, Sn, Zn | Легированные стали | Метилизобутилкетон | 1 M по NH4J и 2,3 M по H2SO4 | АЭС | 10-5 – 10-7 |
As, Bi, Cd, Cu, Pb, Sb, Sn, Zn | Нержавеющая сталь | ––««–– | ––««–– | ИМС | ––««–– |
Bi, Cd, Cu, Sb, Zn | Стали | Раствор сульфата триоктиламмония в о-ксилоле или метилизобутилкетоне | 1 M по KJ (NH4J) и 2,3 M по H2SO4 | ААС | 10-4 – 10-5 |
Известны работы, посвященные анализу сталей с использованием экстракционного концентрирования в сочетании с искровым масс-спектрометрическим вариантом определения. Так, при анализе сталей после разложения пробы использовали экстракцию микрокомпонентов As, Bi, Cd, Cu, Pb, Sb, Sn и Zn метилизобутилкетоном из йодидно-сульфатных растворов, реэкстракцию разбавленной серной кислотой. Полученный реэкстракт выпаривали с коллектором – высокочистым Al2O3, спрессовывали его в таблетку, прокаливали при 800 – 900°C и анализировали. Методика позволила расширить число определяемых элементов и снизила их пределы обнаружения до 10-5 – 10-7%.
Одним из распространенных методов концентрирования при анализе металлов и сплавов является электролитическое выделение. Наибольшее значение для концентрирования имеют катодные процессы, которые применяют как для отделения макрокомпонентов, так и для концентрирования микрокомпонентов.
Таблица 4.7. Методики анализа металлов и сплавов
Определяемые элементы | Объект анализа | Метод концентрирования | Метод определения | Предел обнаружения |
Ca, Co, Cr, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Ti, V | платина высокой чистоты | электролитическое отделение матрицы | АЭС | 10-4 – 10-5% |
Se | никелевые сплавы | электролитическое выделение микроэлемента | ААС | ––««–– |
В последнем случае может достигаться цель как индивидуального, так и группового концентрирования.
Чаще всего сочетают предварительное электровыделение с последующими электрохимическими превращениями концентрата, выделенного на ртутных или твердых электродах (инверсионная вольтамперометрия и другие инверсионные методы анализа).
Успешно применяется отделение основных и легирующих компонентов сталей (Co, Cr, Fe, Mn и Ni) электролизом с ртутным катодом с последующим определением микропримесей щелочных и редкоземельных металлов. Известно также применение рассматриваемого варианта для анализа высокочистых меди и висмута.
Метод инверсионной вольтамперометрии со стационарным ртутным капельным электродом (СРКЭ) применяют для концентрирования и определения микрокомпонентов – например, Bi и Sb в чистом олове.
Обычно при электролизе растворов на поверхности твердых электродов образуются довольно сложные многокомпонентные осадки, в состав которых, наряду с индивидуальными компонентами, могут входить продукты их взаимодействия, твердые растворы, интерметаллические и химические соединения.
Для инверсионных методов существенное значение имеют состояние осадка и его распределение на поверхности электрода, поскольку аналитический сигнал в этом случае обусловлен растворением вещества только из определенного фазового состояния.
Очень большое значение имеют электроды из стеклоуглерода. Так, при анализе сталей примеси Ni и Co концентрировали на стеклоуглеродном электроде и определяли инверсионным методом. Использование дискового графитового электрода позволило сконцентрировать и определить 1·10-6% марганца в никеле.
Электролитическое выделение применяют для концентрирования микроэлементов перед их определением и другими инструментальными методами. Так, предложена методика определения As, Cd, Fe, Ni, Pb, Sb и Zn в сплавах путем их электроосаждения и рентгенофлуоресцентного анализа полученного осадка с пределом обнаружения n·10-7%.
Электролитическое выделение может быть основано не только на осаждении матрицы и микрокомпонентов, но и на растворении электрохимически активной матрицы. Так, из анализируемого образца стали был изготовлен анод, и матрицу – железо – растворяют при контролируемом потенциале. В остатке определяют различные включения – карбиды, нитриды и др. С другой стороны, при определении Al, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb и Sn в ртути ртутный электрод анодно поляризуют при плотности тока 6 – 10 А/дм2 и 40 – 70°C в непрерывно перемешиваемом 20% растворе HCl. При этом микропримеси переходят из матрицы в раствор, где их и определяют подходящими методами.
При анализе алюминия используют различие в электрохимических свойствах элемента-матрицы и микрокомпонентов Bi, Cd, Ga, In, Tl и Zn, благодаря чему примеси остаются в слое Hg, которой смачивают анализируемую пробу. Определение – атомно-абсорбционное, предел обнаружения 10-6 – 10-4%.
Аналогичным образом анализировали галлий, кадмий, марганец, индий и олово, определяя микрокомпоненты в концентрате методом ААС.
С электролитическим выделением на ртутном катоде может конкурировать один из наиболее простых и доступных методов электрохимического концентрирования – цементация.
Описано применение цементации микроэлементов при анализе высокочистого кадмия (после растворения образца) металлами-цементаторами с достаточно отрицательными окислительно-восстановительными потенциалами и простыми эмиссионными спектрами (Al, Mg, Zn и др.) с последующим определением методом АЭС.
В качестве металла-восстановителя может быть использован и сам макрокомпонент. Так, при анализе высокочистого свинца микропримеси Bi, Cu и Sb концентрировали методом цементации на губчатом свинце, который получали в анализируемом растворе по реакции:
.
Широко используется также метод концентрирования микропримесей в металлах и сплавах, основанный на цементации амальгамами: описано радиохимическое выделение и концентрирование Ag, Au, Bi, Cd, Cu, In, Ir, Pb, Pd, Pt, Se, Sn, Te, Tl и Zn из исследуемых растворов.
Показана возможность определения n·10-4% серебра в металлическом свинце. Методика основана на добавлении ртути в анализируемый раствор, перемешивании смеси в ультразвуковом поле. Образующуюся амальгаму серебра отделяли, промывали ацетоном, отгоняли ртуть при 350°C, остаток растворяли и анализировали методом ААС.
Явление электродиффузии использовано для концентрирования микрокомпонентов с высокой электрической подвижностью в жидких легкоплавких металлах. Предложен метод электродиффузионного концентрирования примесей Bi, Cu и Pb (10-4 – 10-6%) в жидком галлии (120°C).
При сорбционном концентрировании микрокомпонентов наибольшее распространение получили адсорбционные и хемосорбционные методы, причем среди последних – ионный обмен и сорбция, сопровождающаяся комплексообразованием, например, на хелатообразующих сорбентах.
Для концентрирования микрокомпонентов при анализе металлов и сплавов используют активные угли (табл. 2.2), синтетические иониты (табл. 2.4), комплексообразующие сорбенты (табл. 2.5) и полимерные гетероцепные сорбенты (табл. 2.6).
Таблица 2.2. Концентрирование микроэлементов в виде комплексов на активном угле
Микроэлементы | Объект анализа | Реагент | Особенности концентрирования | Метод определения |
Ag, Cd, Co, Cu, In, Ni, Pb, Tl, Zn | Вольфрам | Диэтилдитиокарбаминат натрия | Десорбция HNO3 | ААС, РФС |
Cd, Co, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn | Селен высокой чистоты | ––««–– | ––««–– | ААС |
Bi, Cd, Cu, In, Pb, Tl | Металлическое железо | Диэтилдитиофосфат аммония | Сорбционный фильтр, десорбция HNO3 | ААС, АЭС – ИСП |
––««–– | Галлий и алюминий высокой чистоты | ––««–– | ––««–– | ААС |
Ag, Bi, Cd, Co, Cu, Fe, Hg, In, Ni, Pb, Tl | Цинк высокой чистоты | Ксантогенат калия | – | ААС, АЭС |
Bi, Cd, Co, Cu, Fe, In, Ni, Pb, Tl, Zn | Марганец | ––««–– | Сорбционный фильтр; десорбция кислотой | Пламенная ААС |
Bi, Co, Cu, Fe, In, Pb | Металлическое серебро | Ксиленоловый оранжевый | Сорбционный фильтр, десорбция HNO3 | ААС |
Таблица 2.4. Концентрирование микроэлементов на синтетических ионитах
Микроэлементы
НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?
Реклама
Реклама на сайте, общая информация Контент-маркетинг Поддержите проект! Copyright © 2009-2026 Pandia. Все права защищены. Мнение редакции может не совпадать с мнениями авторов. Автоответчик: +7 495 7950139 228504 Написать письмо: [email protected] 
❮
❯
|