CS250478B1 - Způsob kvantitativního oddělování boru v diamantu pyrohydrolysou - Google Patents

Abstract

Způsob kvantitativního oddělování boru diamantu pyrohydrolýzou, při kterém se pyrohydrolýza provádí v křemenné trubici v pseudoadiabatických podmínkách nestálé tenze přehřívané vodní páry nasycené při 100 °C, v proudu kyslíku a při kolísání teploty v rozmezí ± 15 CC dané pracovní teploty v reakčním prostoru trubice, v přítomnosti oxidů Mn2+, 3+, 4+ jako katalyzátoru, za teploty v rozmezí 900 — 1 150 °C v proudu vodní páry.

Description

Vynález se týká kvantitativního dělení boru k jeho následnému fotometrickému stanovení například methylenovou modří v brusných a leštících prášcích na bázi diamantu pomocí pyrohydrolytického dělení od doprovodných kovových prvků a zejména od uhlíku a dusíku, tedy vysoce stabilních fází, ve kterých je· bor vázán jako nečistota. Fyzikální a mechanické vlastnosti diamantových prášků pro broušení a leštění jsou nejen nezávisdé na jejich tvaru částic a přítomnosti kovových nečistot, ale i na obsahu nekovů jako boru, dusíku, nebo nediamantového uhlíku.

Je známo, že bor je přítomen v diamantu ve formě rozpuštěného karbidu nebo/a nitridu boru s mřížkovými parametry blízkými diamantu (a_d = 3,560 A, a_BN = 3,615 A] a slouží jako jeden z katalyzátorů teplotní fázové přeměny uhlíku. Uvedené sloučeniny se vyznačují velkou tepelnou a chemickou odolností. (Nazarčuk Τ. N. a kol.: Poroškovaja metalurgija 2(20), 47/1964, a dále Bagdazarjan V. S. a kol.: Mater. 4. resp. soveršč. neorg. chim.; Ed; Babajan G. G., Jerevan 1976, str. 110). Je také známo, že stanovení boru v pevných materiálech je mnohdy problematické již od předvádění vzorku do roztoku vzhledem k snadné těkavosti některých sloučenin boru a vzhledem k možnosti kontaminace s reakčními nádobami¹ a· pomůekamk Reakce iontů boru s organickými barvivý jsou málo selektivní, podle druhu zvoleného barviva je totiž stanovení rušeno nejen různými kovovými ionty, ale i mnohými anionty. Proto se bor zpravidla odděluje od doprovodných prvků destilací, extrakcí nebo pyrohydrolýzou (Babko A. K., Pilipenko T. A.: „Photometric analysis-methods determining non metals“ Nakl. Mir, Moskva 1974).

V případě použití destilace nebo extrakce materiály na bázi diamantů vyžadují tyto postupy vhodné převedení analyzovaného materiálu do roztoku. Je známo použití kyseliny fluorovodíkové ve směsi s peroxidem vodíku nebo s minerální kyselinou za zvýšeného tlaku a teploty v autoklávu s teflonovou vložkou pro rozklad karbidu nebo nitridu boru, ale vzhledem k nerozpustnosti uhlíkové fáze je to použitelné pouze v případě, kdy se jedná o stanovení boru v povrchu diamantových vzorků. Je také znám způsob rozkladu pro stanovení kovů s použitím alkalického dusitanu nebo dusičnanu, ten však nelze pro stanovení boru použít, protože oba uvedené anionty ruší vlastní fotometru boru. Pyrohydrolytícký postup používaný například pro oddělení boru ze skel, kovů, silikátových a hlavně keramických materiálů je méně vhodný, protože vyžaduje teplotu až 1400 °C uplatňovanou v píckách s platinovým vinutím, kdy lze rozložit hexagonální i kubický nitrid boru (Williams J. P. a kol.: Anal. Chem. 31, 1 560/ /1959).

Uvedené nevýhody nemá tento vynález, jehož předmětem jest způsob kvantitativního oddělování boru v diamantu pyrohydrolýzou. Podstatou vynálezu je pracovní postup, při kterém se pyrohydrolýza provádí v křemenné trubici v pseudoadiabatických podmínkách nestálé tenze přehřívané vodní páry nasycené při 100 °C, v proudu kyslíku a při kolísání teploty v rozmezí ± 15 °C v reakčním· prostoru· trubice, v přítomnosti oxidů Mn²⁺, ³⁺, ⁴⁺ jako katalyzátoru,, za teploty v rozmezí 900 — 1 150 °C v proudu vodní páry.

Výhodou uvedeného postupu je kvantitativní· oddělení boru z resistentních sloučenin boru v uzavřeném prostoru při poměrně nízké teplotě se současným .oddělením kovových nečistot. .Další, výhodou postupu je snížená kontaminace vzorku, a tím snížení hodnoty slepého pokusu. Výhodou je, že tak může být získán roztok boru prostý všechs olí s výjimkou halogenidů, například fluoridů. Využitím vhodné fotometrické koncovky k vyhodnocení obsahu boru, totiž využitím tvorby- barevného iontového - assoeiátu například methylenové modři nebo krystalové zeleni s fluoroboritanem lze eliminovat i vliv přítomného fluoridu ve vzorku na stanovení boru. Vhodnou navážkou vzorku nebo jeho pipetováním lze dobře regulovat rozsah použití postupu v rozmezí desetitisícin až desetin obsahu-boru ve vzorku.

Příklad provedení:

Navážka 40 mg jemně rozetřeného vzorku a 50 mg MnOz ve vyčištěné křemenné lodičce se pomocí pinzety vpraví do pyrohydrolytické křemenné trubice umístěné v peci a spojené s baňkou obsahující vodu. Aparaturou se probublává kyslík. Teplota v peci· se postupně zvyšuje až na 1050 °C při nezávislém zahřívání vody v destilační baňce. Kondenzát se jímá do 5 ml iontoměničové vody umístěné v· polyethylenové kádince*. Pyrohydrolýza se provádí tak dlouhoj až v. předloze nakondenzuje oca 40 ml kondenzátu. K získanému roztokm se přidá· 0,5 ml konc. kyseliny fluorovodíkové a 0,5 ml peroxidu vodíku. Vzorek se ponechá stát 16 hodin, pak se vzorek převede do dělicí nálevky, přidají se 2 ml 0,1 % váh. modři a 15 ml 1,2-dichloretanu. Extrakce se provede intenzívním třepáním po dobu 1 minuty. Spodní organická fáze se převede do druhé dělicí nálevky obsahující 10 ml ionexové vody a obsah děličky se třepá intenzívně 1 minutu. Po rozdělení fází se organická vrstva odfiltruje přes vatu do kyvety o délce 2 cm. Absorbance roztoku se měří při vlnové délce 660 nm proti nulovému bodu kalibrační křivky bez obsahu boru.

Kalibrační křivka se sestrojí v rozmezí

0,1 až 1,0 ,ug boru tak, že k odpipetovanému podílu standardního roztoku boru zře250 děnému na 40 ml vodou v kádince se přidá 0,5 ml HF konc. a 0,5 ml Η2Ό2, roztok se ponechá v klidu 16 hodin a dále se postupuje výše uvedeným způsobem.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Způsob kvantitativního oddělování boru v diamantu pyrohydrolýzou, vyznačený tím, že se pyrohydrolýza provádí v křemenné trubici v pseudoadiabatlckých podmínkách nestálé tenze přehřívané vodní páry nasycené při 100 ^CC, v proudu kyslíku a při koVYNÁLEZU lísání teploty v rozmezí + 15 °C dané pracovní teploty, v reakčním prostoru trubice, v přítomnosti oxidů Mn²⁺, ³⁺, ⁴⁺ jako katalyzátoru, za teploty v rozmezí 900—1 150 ⁰ Celsia v proudu vodní páry.