CS252330B1 - Způsob kvantitativního oddělování boru v diamantu pyrohydrolysou - Google Patents

Abstract

Způsob kvantitativního oddělováni boru v diamantu pyrohydrolysou, při kterém se pyrohydrolysa provádí v křemenné trubici v pseudoadiabatických podmínkách nestálé tenze přehřívané vodní péry, nasycené při 100 “C v proudu kyslíku a při kolísání teploty v reakčním prostoru trubice v rozmezí + ,5 °C pracovní teploty, v přítomnosti katalyzátoru při teplotě v rozmezí 900 až 1 150 °C v proudu vodní páry, přičemž katalyzátorem je sůl manganatá jako je ětavelan nebo uhličitan.

Description

Vynález ae týká kvantitativního oddělování boru k jeho následnému stanovení v brusných a leětících prášcích na basi diamantu pomocí pyrohydrolytické metody. Přesněji řečeno předmětem vynálezu je oddělování boru od doprovodných prvků, zejména od uhlíku a dusíku, to jest vysoce stabilních fází, ve kterých je bor vázán jako nečistota, fyzikální a mechanické vlastnosti diamantových prášků pro broušení a leštění jsou nejen nezávislé na tvaru jejich částic a na přítomnosti kovových nečistot, ale i na obsahu některých nekovů jako je bor, dusík nebo nediamantový uhlík.

Je známo, še bor je přítomen v diamantu ve formě rozpuštěného karbidu nebo/a nitridu boru s mřížkovými parametry blízkými diamantu (a^ + 3,560 A, = 3,615 A) a že slouží jako jeden z katalyzátorů teplotní fázové přeměny uhlíku. (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. '10). Je také známo, že stanovení boru v pevných materiálech je mnohdy obtížné již od převádění vzorku do roztoku se zřetelem k snadné těkavosti některých sloučenin boru a vzhledem k možnosti kontaminace s reakčníml nádobami a prostředky. Mimoto reakce iontů boru s organickými barvivý jsou málo selektivní, nebot podle druhu použitého barviva je stanovení boru rušeno nejen různými ionty, ale i mnohými anionty. Proto se bor zpravidla odděluje od doprovodných prvků destilací, extrakcí nebo pyrohydrolysou (Babko A. Κ., Pilipenko T. A.: Photometric analysis-methods determining non metala Hakl. Mír, Moskva 1974).

V případě, že se na diamantové materiály použije destilace nebo extrakce, vyžadují tyto metody vhodné převedení analysovaného materiálu do roztoku. Použití kyseliny fluorovodíkové ve směsi s peroxidem vodíku nebo s minerální kyselinou za zvýšeného tlaku a teploty v autoklavu s teflonovou vložkou, která jsou jinak vhodné pro rozklad karbidu nebo nitridu boru, je vzhledem k nerozpustnosti uhlíkové fáze použitelné pouze v případě, kdy se jedná o stanovení boru v povrchu diamantových vzorků. Konečně je také znám způsob rozkladu pro stanovení kovů s použitím alkalického dusitanu nebo dusičnanu, ten však nelze pro stanovení boru použit, protože oba uvedené anionty ruší vlastni fotometrii boru. Pyrohydroly ti.cký postup používaný například pro oddělení boru ze skel, kovů, silikátových a hlavně keramických materiálů vyžaduje teplotu až 1 400 °C realizovanou v píckách s platinovým vinutím, kdy lze rozložit hexagonální i kubický nitrid boru (Williams J. P. a kol. Anal. Chem. 3’. 1560/1959).

Výše uvedené nevýhody nemá tento vynález, jehož předmětem jest způsob kvantitativního oddělování boru v diamantu pyrohydrolysou při kterém se pyrohydrolysa provádí v křemenné trubici v pseudoadiabatických podmínkách nestálé tenze přehřívané vodní páry nasycené při 100 °C, v proudu kyslíku a při kolísáni teploty v reakčnim prostoru v rozmezí + 15 °C pracovní teploty, v přítomnosti katalyzátoru při teplotě v rozmezí 900 až 1 150 °C v proudu vodní páry. Podstatou vynálezu je pracovní postup, při kterém se jako katalyzátoru použije soli mangaté, jako je uhličitan nebo šíavelan.

Výhodou uvedeného postupu je kvantitativní oddělení boru rozkladem vzorku včetně resistentních sloučenin boru v uzavřeném prostoru při poměrně nízké teplotě se současným oddělením kovových nečistot. Dále snížená kontaminace vzorku vlivem reakčního zařízení nebo chemikáliemi a tím zvýšení hodnoty slepého pokusu, tedy získání roztoku boru prostého všech solí s výjimkou halogenidů například fluoridů. Využitím vhodné fotometrické koncovky k vyhodnocení obsahu boru, totiž využitím tvorby barevného iontového associátu například methylenové modři nebo krystalové zeleni s fluoroboritanem lze eliminovat 1 vliv přítomného fluoridu ve vzorku na stanovení boru. Vhodnou navážkou vzorku a jeho vhodným pipetováním lze dobře regulovat rozsah použití postupu v rozmezí desetitisícin až desetin obsahu boru ve vzorku.

Příklady provedení (1) Navážka 30 mg vzorku a 0,2 g šíavelanu manganatého ve vyčištěné křemenné lodičce se pomocí pinsety vpraví do py rohydrolytické křemenné trubice umístěné v peci a spojené s baňkou obsahující vodu. Aparaturou se probublévá zvolna kyslík. Teplota v peci se postup ně zvyšuje až na 1 050 °C za současného nezávislého zahřívání vody v destilační bance. Kondensót se jímá do 5 ml iontoměničové vody umístěné v polyethylenové kádince. Pyrohydrolysa se provádí tak dlouho, až v předloze nakondensuje cca 40 ml kondensátu.

K získanému roztoku se přidá 0,5 ml konc. kyseliny fluorovodíkové, a 0,5 ml 30% peroxidu vodíku. Vzorek se ponechá stát 16 hodin, pak se vzorek převede do dělící nálevky, přidají se 2 ml 0,002 5 mol. roztoku methylenové modři a 15 ml 1,2-dichloretanu. Extrakce se provede intensivním třepáním po dobu 1 minuty. Spodní organická fáze se převede do druhá dělící nálevky obsahující 10 ml ionexové vody, obsah děličky se třepá intensivně minutu. Po rozdělení fází se organická vrstva odfiltruje přes vatu do kyvety o délce 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 fig boru tak, že k odpipetovanému podílu standardního roztoku boru zředěnému na 40 ml vodou v kádince se přidá 0,5 ml HF konc. a 0,5 ml HgOg ponechá stát 16 hodin a dále se postupuje výěe uvedeným způsobem.

(2) Postupuje se stejně jako je uvedeno v příkladu (1), avšak s tou změnou, že namísto štavelanu manganatého se jako katalyzátor použije 0,1 g uhličitanu manganatého.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob kvantitativního oddělováni boru v diamantu pyrohydrolysou při kterém se pyrohydrolysa provádí v křemenné trubici v pseudoadiabatických podmínkách nestálé tenze přehřívané vodní páry, nasycené při 10D °C v proudu kyslíku a při kolísání teploty v reakčním prostoru trubice v rozmezí + 15 °C pracovní teploty, v přítomnosti katalyzátoru při teplotě v rozmezí 900 až 1 150 °C v proudu vodní páry, vyznačený tím, Že se jako katalyzátor užívá sůl manganatá jako je štavelan nebo uhličitan.