СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕНИЯ, РЕНИЯ В ПРИСУТСТВИИ МОЛИБДЕНА И ВОЛЬФРАМА МЕТОДОМ РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА Российский патент 2006 года по МПК G01N23/223 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения ионов металлов, и может быть использовано в гидрометаллургии, в различных геологических разработках при поиске и разведке в случае анализа руд, а также в нефтехимии для определения в растворах, рудах и рудных концентратах концентраций ионов рения методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА).

Известен рентгенофлуоресцентный метод для определения рения в сплавах и в молибденитах. Предел обнаружения - 3 мкг рения в дистилляте (6·10^-5 % Re в молибдените).

Молибденовые концентраты рекомендуется разлагать смесью 10 мл конц. Н₂SO₄ и 5 мл конц. HClO₄, после чего отгоняют рений в виде Re₂O₇. При содержании 30-50 мкг Re в качестве носителя используют мышьяк и поводят осаждение сульфидов. Сульфидный осадок превращают в суспензию, промывают спиртовым раствором NH₄Cl, высушивают. Недостатком метода является предварительное отделение рения от молибдена и вольфрама [Л.В.Борисова, А.Н.Ермаков. Аналитическая химия рения. - М.: Наука, 1974, 315 с.].

Определение рения проводят на рентгенофлуоресцентном спектрометре с кристаллом LiF, W - трубкой с Be - окошком толщиной 0,76 мм по аналитической линии рения Lα₁ (прототип).

Основной задачей предложенного нами решения является определение рения и рения в присутствии молибдена и вольфрама методом РФА.

Поставленная задача достигается тем, что рений, сорбированный на активированный уголь марки БАУ-А, подвергается облучению маломощной рентгеновской трубкой спектрометра "Спектроскан". Возбуждаемое этим излучением характеристическое флуоресцентное излучение образца попадает на кристалл-анализатор, который фокусирует его в приемную щель детектора. Интенсивность регистрируемого излучения, выраженная в импульсах за установленное время, пропорциональна концентрации рения в образце. Определяемые концентрации рения находятся в диапазоне от 0,5 до 90 мг/л.

В прототипе количественное определение рения возможно только после тщательного отделения его от молибдена и вольфрама, которые зачастую являются сопутствующими элементами рения в рудах и рудных концентратах.

В предлагаемом способе концентрацию рения, рения в присутствии молибдена и вольфрама проводят по аналитической линии рения Lβ₂, которая соответствует 1206,7 mÅ, для чего был построен градуировочный график с учетом влияния более интенсивных аналитических линий вольфрама. Молибден никакого воздействия на ход анализа не оказывает. Это позволяет количественно определять рений в присутствии молибдена и вольфрама, которые являются сопутствующими элементами.

Таким образом, определение рения по аналитической линии Lβ₂ впервые позволили количественно определять рений в присутствии молибдена и вольфрама методом РФА. Для повышения чувствительности определения использовали предварительное концентрирование рения на поверхности активированного угля с применением ультрафиолетового облучения. Это позволяет сократить процесс сорбции в 4 раза с 90 минут без облучения ультрафиолетом (фиг.2) до 15 минут при действии ультрафиолетового облучения (фиг.3). Предлагаемый рентгенофлуоресцентный способ позволил существенно упростить подготовку пробы к анализу по сравнению с прототипом. Время анализа не превышает 11 минут.

В качестве прототипа выбран метод рентгенофлуоресцентного анализа рения по аналитической линии Lα₁. Нами предложено определение рения методом РФА по аналитической линии рения Lβ₂. Анализ был выполнен на спектрометре "Спектроскан MAKC-G" (НПО "Спектрон", г.Санкт-Петербург). Выбранный нами метод позволяет определять рений до 10^-5 %, а также упростить аппаратурное оформление процесса. Кроме того, данный способ позволяет определять рений в присутствии молибдена и вольфрама, что разрешает вопросы пробоподготовки пробы к анализу. Кроме того, в прототипе не применялась сорбция на активированном угле с применением ультрафиолетового облучения, что значительно увеличивает эффективность процесса за счет сокращения времени процесса концентрирования рения.

Примеры конкретного выполнения.

Пример №1. Измерения были проведены на искусственных смесях. 10 мл стандартного раствора рения сорбировали на 0,3 г активированного угля при действии ультрафиолетового облучения (УФО) в течение 15 минут. После чего проводили фильтрацию и уголь с сорбированным на нем рением измеряли методом РФА. Для количественного определения рения и рения совместно с вольфрамом строили калибровочные графики с помощью программного обеспечения "КВАНТ", разработанного НПО "Спектрон" (г.Санкт-Петербург). Для построения калибровочной характеристики для определения рения, рения в присутствии молибдена и вольфрама использовали стандартные растворы разных концентраций в диапазоне от 0,5 до 90 мг/дм³ (фиг. 1).

Пример №2. 0,1 г порошка катализатора, содержащего рений, растворяли в 25 мл конц. HNO₃ в колбе на 100 мл в течение 15-20 минут при перемешивании. 10 мл раствора, перемешивая, сорбировали на 0,3 г активированного угля при действии УФО. Проводили фильтрацию, и уголь, с сорбированным на нем рением, анализировали методом РФА по градуировке, указанной в примере №1, предназначенной для определения рения в присутствии вольфрама.

Таким образом, впервые установлена способность количественного определения рения в присутствии молибдена и вольфрама методом РФА. Значительно повысилась скорость сорбции рения на поверхности активированного угля за счет использования УФО.

Предложенный способ прост, не требует больших трудозатрат, большого количества реактивов и может быть использован в любой химической лаборатории, имеющей компьютеризированные спектрометры Спектроскан. Данный способ может быть предложен для определения рения и рения в присутствии молибдена и вольфрама в рудах и рудных концентратах.

Использование: для определения рения, рения в присутствии молибдена и вольфрама. Сущность заключается в том, что рений определяют методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) по аналитической линии Lβ₂, предварительно концентрируя его на поверхности активированного угля с применением ультрафиолетового облучения. Технический результат: определение рения, а также рения в присутствии молибдена и вольфрама методом РФА. 3 ил.

Способ определения рения, рения в присутствии молибдена и вольфрама методом рентгенофлуоресцентного анализа, заключающийся в том, что рений переводят из пробы в раствор и проводят рентгенофлуоресцентное определение, отличающийся тем, что рений определяют по аналитической линии Lβ₂, предварительно концентрируя его на поверхности активированного угля с применением ультрафиолетового облучения.