SU1548722A1 - Способ атомно-абсорбционного анализа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области атомно-абсорбционного анализа. Цель изобретени  - снижение пределов обнаружени  и увеличение правильности и воспроизводимости результатов анализа газообразных хладонов. Дл  осуществлени  способа 4 - 10-ый водный раствор азотной кислоты предварительно дозируют в сосуд из инертного материала и замораживают в атмосфере с влажностью не более 25% при температуре, на 30 - 60°С меньшей температуры кипени  хладона. На замороженный раствор дозируют предварительно сжиженную пробу, отгон ют хладон с замороженного раствора при температуре, на 30 - 60°С меньшей температуры кипени  хладона, и после размораживани  анализируют образовавшийс  раствор, причем в качестве эталонов используют растворы с идентичным составом основы. При замораживании раствора температуру верхней части сосуда с раствором можно поддерживать равной 5 - 10 °С. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам определени  химического состава вещества и предназначено дл  определени  микропримесей металлов в особо чистых газообразных хладонах.

Цель изобретени  - снижение прр- делов обнаружени , повышение правильности и воспроизводимости результатов атомно-абсорбшонного анализа особо чистых хладонов.

Способ анализа осуществл етс  следующим образом.

В сосуд из инертного материала, представл ющий собой, например, Аторопластовый стакан с коническим дном, пометают заданный объем 4-10%-ного водного раствора перегнанной азотной кислоты, свободного от примесей определ емых металлов. Сосуд с раствором помещают в сухой бокс, содержание влаги в атмосфере которого составл ет не более 25%. Далее сосуд охлаждают до температуры на 30-60°С ниже температуры кипени  хладона. Охлаждение ведут, например, парами жидкого азота . Наход щийс  на дне сосуда азотнокислый раствор замораживают. Открывают баллон с пробой и сжижают газ, просл

00

sj

ю

пуска  его через трубку-холодильник, охлаждаемую жидким азотом, его парами или хладосмесью на основе, например , сухого льда и ацетона. Дозируют заданный объем жидкой пробы на замо- роженный во фторопластовом стакане раствор. Отгон ют хладон, поддержива  температуру стакана на 30-60 С ниже температуры его кипени .

После отгонки содержавшиес  в пробе примеси остаютс  на поверхности льда. Затем нагревают стакан до комнатной температуры. Лед в стакане плавитс  и примеси раствор ютс  в смеси воды и кислоты. С помощью шприпа-дозатора 2-20 мкл полученного раствора дозируют в электротермический атомизатор атомно-абсорбционного спектрометра , высушивают и атомизируют„ Измер ют величину атомной абсорбции. С помощью того же дозатора в атомизатор дозируют такой же объем эталонного раствора, представл ющего собой такой же раствор перегнанной азотной кислоты в дистиллированной воде с известным количеством определ емого металла . Сравнивают полученные величины абсорбции и рассчитывают концентрацию металла в анализируемом растворе и в пробе.

При замораживании раствора азотной кислоты верхнюю часть стакана можно поддерживать равной 5-10 С с помощью закрепленной над криостатом лампы-излучател . Эту температуру поддерживают до начала дозировани  пробы в стакан. Такой прием позвол ет уменьшить конденсацию атмосферной влаги, что уменьшает веро тность загр знени  пробы.

Правильность анализа повышаетс , так как на стадии концентрировани  пробу дозируют на замороженный раствор азотной кислоты в воде. Лед такого состава, обладающий пористой структурой, веро тно сорбирует на своей поверхности примеси, которыми обогащаетс  проба при отгонке. После отгонки хладона и расплавлени  льда примеси без потерь раствор ютс  в азотнокислом растворе. Легколетучие примеси (хлориды, фториды), будучи сорбированы льдом, не улетают при нагревании стакана,а раствор ютс  иперехо- д т в азотнокислые формы. Инертные стенки сосуда не сорбируют примеси.

Пробу дозируют в сосуд после предварительного сжижени  и при темпера 

15487224

туре на 30-60°С ниже температуры ее

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

кипени , что исключает потери примесей и-э-за вскипани  хладона при дозировании .

Отгонка хладона при температуре на 30-60 С ниже температуры его кипени  также исключает потери примесей из-за их уноса парами.

Замораживание азотнокислого раствора , отгонка хладона и размораживание концентрата при уровне влажности не более 25% предотвращают конденсацию атмосферной влаги в сосуде, а следовательно, загр знение концентрата .

Дозирование и концентрирование пробы на подложке, представл ющей собой замороженный азотнокислый раствор известной концентрации, позвол ет -1 приготовить и использовать эталонные растворы, по составу основы аналогичные анализируемым. При этом металлы содержатс  в растворах в азотнокислых Формах, что обеспечивает максимальную степень атомизации и минимальную систематическую погрешность.

Воспроизводимость анализа улучшаетс  из-за того, что при дозировании в печь 4-10%-ного раствора азотной кислоты не наблюдаетс  растекани  капли.

Пределы обнаружени  снижаютс  из- за того, что пробу дозируют в стакан дл  отгонки после предварительного

ф

сжижени  и при температуре на 30-60 Г ниже температуры ее кипени , что исключает потерю примесей из-за вскипани  хладона при дозировании.

Отгонка хладона при температуре на 30-60 С ниже температуры его кипени  также исключает потерю примесей из-за уноса с парами хладона.

Дозирование хладона на подложку из замороженного азотнокислого раствора и отгонка его с этой подложки существенно уменьшают потери легколетучих примесей, сорбируемых пористым льдом.

Дозирование в атомизатор 4-10%- ных азотнокислых растворов обеспечивает максимальную степень атомизации пробы.

Способ позвол ет снизить пределы обнаружени , повысить правильность и воспроизводимость результатов атомно- абсорбшюиного анализа газообразных хладонов

5154

Использование вместо замороженного 4-10%-ного азотнокислого раствора другой подложки приводит к существенному ухудшению аналитических характеристик , т.е. не позвол ет достичь поставленных келен. Это св зано с тем, что при отгонке с замороженного раствора именно такого состава обеспечиваютс  наиболее благопри тные услови  дл  концентрировани  на нем содержащихс  в хладонах микропримесей (в том числе и легколетучих) металлов.

Пример 1. Проводили атомно- абсорбционный анализ хладона- 2, со- держащий 5I0 % железа. Приготавливали 6%-ный раствор перегнанной азотной кислоты в дистиллированной воде. Дозировали по 2 мл этого раствора в три одинаковых фторопластовых стака- на с коническим дном емкостью 200 мл. Помещали стаканы в криостат, расположенный в сухом боксе типа 6БП1-ОС, влажность атмосферы в котором составл ет 20%. Замораживали раствор в ста- канах при -80±5°С, контролиру  температуру стенок стаканов с помощью термодатчиков . Сжижали хладон-12, пропуска  газ из баллона через изготовленный из нержавеющей стали змеевик, охлаждаемый жидким азотом. Дозировали по 200 мл жидкого хладона-12 в стаканы на поверхность замороженного и охлажденного до -80 С азотнокислого

раствора. Накрывали стаканы зашитными кварцевыми колпаками и отгон ли хла- дон-. при температуре -80±5°С. После отгонки хладона размораживали наход щийс  в стакане лед, нагрева  стакан до комнатной температуры. Готовили эталонные шестипроцентные азотнокислые растворы с известным содержанием железа. Дозировали 6 мкл размороженного раствора в грайитовый атомизатор атомно-абсорбционного спектрометра

Сатурн-2, высушивали и атомизировали пробу, измер ли величину атомной абсорбции . Те же действи  провод т с эталонными растворами. Рассчитывали содержание железа в растворе-кониент- рате. Рассчитывали содержание железа в хладоне.

Примеры 2-7. Выполн ли действи , описанные в примере 1, ва- рьиру  концентрацию азотнокислого раствора от 1 до 15%.

Примеры 8-11. Выполн ли действи , описанные в примере 1, ва

Q

5 0 5 0

5

о

0

226

рьиру  уровень влажности в сухом боксе от 30 до 10%.

Примеры 12-15. Выполн ли действи , описанные в примере 1, варьиру  температуру замораживани  азотнокислого раствора от -50 до -100 С. Температура кипени  хладона- 12 составл ет -30 С.

Примеры 16-20. Выполн ли действи , описанные в примере 1, варьиру  температуру отгонки хладона от -50 до -110°С.

Пример 21 . Анализировали тот же образец хладона-12 с помощью способа, в котором реализованы все стадии предлагаемого, за исключением замораживани  азотнокислого раствора, дозировани  хладона на образовавшийс  лед и отгонки хладона с поверхности льда. Стаканы из гЪторпласта емкостью по 200 мп помещали в криостат, расположенный в сухом боксе 6БП1-ОС с влажностью атмосферы 20%. Охлаждали стаканы до -80 С. Сжижали хладон- 12 аналогично примеру 1. Дозировали по 200 мл хладона в охлажденные стаканы . Накрывали стаканы защитными колпаками и отгон ли хладон при -80 С, После отгонки хладона нагревали стаканы до комнатной температуры . Добавл ли в стаканы по 2 мл 6%- ного водног о раствора азотной кисло - ты, омьюа  стенки стаканов. Атомно- абсорбционные измерени  выполн ют аналогично примеру 1.

Пример 22. Дл  сравнени  проводили атомно-абсорбционный анализ того же образца хладона-12 по способу, близкому к известному. Экстрагировали примеси железа из хладона- 12, барботиру  в фторопластовых бар- ботерах 37 л хладона через 100 мл воды , к которой добавлено 2 мл 0,4%-но- го раствора пироллидиндитиокарбамина- та аммони  и 2 мл метилизобутилкето- на. Экстракт упаривали на вод ной бане . Остаток раствор ли в 2 мл перегнанной 20%-ной азотной кислоты. 6 мкл полученного раствора дозировали в грасЬитовый атомизатор атомно-абсорбционного спектрометра Сатурн-2. Пробу высушивали, атомизировали и измер ли величину атомной абсорбции. 6 мкл эталонного раствора, содержащего 20% перегнанной азотной кислоты, бидистиллированную воду и известное количество железа дозировали в тот

же атомизатор, высушивали, атомиэи- ровали и измер ли величину a6ci рбгии. Рассчитьшали содержание железа в анализируемом растворе и в пробе фреона. Результаты экспериментов, полученных во всех приведенных примерах (анализировали хладон-12, содержащий 3,5Х и10 % Fe), представлены в таблице.

Из данных таблицы видно, что при определении содержани  микропримесей железа в хладоне-12 предлагаемым способом найденное содержание примесей в пределах погрешности совпадает с

известным, предел обнаружени  составг-9

л ет величину пор дка /1,0 ч и и, а случайна  составл юща  погрешности измерений варьируетс  в пределах 9- И%. В случае же использовани  известного способа найденное содержание железа существенно отличаетс  от истинного. Предел обнаружени  значительно хуже, чем в предлагаемом способе, а случайна  погрешность пре- вьпчает 50%.

Claims (2)

1. Способ атомно-абсорбционного анализа, включающий концентрирование

0

5

0

определ емых элементов, растворение концентрата в азотной кислоте, введение концентрата в атомизатор, получение атомного пара, измерение атомной абсорбции и расчет содержани  определ емого элемента путем сравнени  полученной величины с абсорбцией эталонов , отличающийс  тем, что, с целью гнижени  пределов обнаружени  и увеличени  правильности и воспроизводимости результатов анализа газообразных хладонов, 4-10%- ный водный раствор азотной кислоты дозируют в сосуд из инертного материала , замораживают в атмосЛере с влажностью не более 25% при температуре на 30-60 С ниже температуры кипени  анализируемого хладона, на замороженный раствор дозируют предварительно сжиженную пробу хладона и отгон ют хладон с замороженного раствора при температуре на 30-60 С ниже температуры кипени  хладона, а после размораживани  анализируют образовавшийс  раствор.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что температуру верхней части сосуда, в котором замораживают азотную кислоту, поддерживают 5-10°С.

Предлагаемый

Вез использовани  подложки из замороТемпература Фторпластовorо стакана в момент дозировани  Лреона.

Продолжение таблицы