Способ определения содержания графитоподобного нитрида бора в его алмазоподобных модификациях Советский патент 1983 года по МПК C01B35/00 G01N31/16 

01

сд l Изобретение относится к анапитичеокой хщугаи, в- частности к фазовому химическому анализу и может найти при менение -при-контроле качества сырья пр изготовлении поликристаллических спеков из нитрида бора плотных (алмазоподобных) модификаций. Известен рентгенографический метод, определения различных модификаций нитрида бора 1. Недостатками этого метода являются необходимость иметь эталонные рентгенограммы или дифрактограммы образцов с известным содержанием графитоподобного нитрида бора (BN,-), и малая его точность вследствие погрешностей визуа ного сравнения исследуемых рентгенограмм с эталонами. На результаты определения значител ное влияние оказывает также дисперсность исследуемых образцов. Это обстоя тельство приводит к необходимости имет эталонны.е образцы одинаковой дисперс ности с исследуемыми, что практически невозможно. На точность определения сказываются такие факторы, как грануло метрический состав образцов, их структура, дефекты структуры, текстура, фазо вый состав, С1юсоб получения и термообработка. Кроме того, рентгеиограф№ческий метод требует ис1юга зоваш1Я дорогостоящей аппаратуры и предполагает высокую квалификацию аналитика. Точность рентгенографической} опре.деления BN.- в плотных модификациях нитрида бора по эталонным образцам со тавляет + 5%. Причем порог чувствител ности очень низок: до 1% содержания ВМг определить практически не удается Целью изобретения является повышег ние точности и сокращение времени анализа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения содер жания хуафитоподобного нитрида бора в его алмазоподобных модификациях, иоходный образец обрабатывают смесью, содержащей серную кислоту, сульфат ка лия, гидросульфат калия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Серная кислота с 4О-75 Сульфат калия2О-45 ГвДросульфат калия 5-15 Обработку образца ведут при 32О350 С в течение 3-5 ч и количестве ную регист ишаю определяют тигровани&л. Нитрид бора не разлагается в концентрированной серной кислоте при темSературе ее кипения. Введение в серную ислоту сульфата калия повышает реакционную способность смеси и приводит к разложению BN,-. С ростом содержащая сульфата калия в окислительной смеси увеличивается скорость разложения графитоподобиого нитрида бора. Введение в окислительную смесь гидросульфата калия позволяет сократить количество серной кислоты, увеличить процентное содержание солей в окислительной смеси, повысить температуру кипения смеси до ЗбСГС и тем самым ускорить разложение графитоподобного нитрида бора. Темпера-ч турный интервал 320-350°С определяется составом окислительной смеси. Пряное разложение ВМ окисляющей смесью достигается за 3-5 ч. За меньшее время BNp полностью не разлагается. Верхний предел концентрации серной кислоты 75 мас.%. При большем содержании кислоты и снижении концентрации сульфатов не достигается полного разложения графитоподобного нитрида бора. Нижнийпредел концентрации кислоты 40 мас.%. Более низкая концентрация серной кислоты недостаточна для полного растворения сульфата и гидросульфата калия. Содержание гидросульфата калия в окислительной смеси менее 5% не оказьхвает заметного влияния на свойства окислительной смеси и разложение графитоподобного BNp. При содержании гидросульфата калия выше 15 мас.% увеличивается содержа- ние свободной серной кислоты, что приводит к замедлению реакции разложения графитоподобного нитрида бора. Пример 1. 0,1 г образца помещают в сухую коническую колбу из те1 мостойкого стекла е{лкостью 100 мл. В колбу добавляют 4 мл HoSO,,, 7 г K2SQi, 1 г KHSO (процентное отношение масс - соответственно: 47,8%; 45,7%; 6,5%) закрывают воронкой со стеклянной ватой и нагревают в течение 4 ч при температуре кипения . Содержимое колбы охлаждают, разбавляют :осторожно водой и переносят в колбу для отгонки аммиака. В колбу добавляют 30 мл 40%-ного раствора едкого натра, 2ОО мл воды и нагревают на плитке до кипения смеси. Отгон собирают в коническую колбу, содержащую 30 мл раствора борной кислоты. Собирают 20О мл отгона и титрнют 0,5 н раствором серной кислоты.

Колвчество ггвфитоподобного нитрида бора, рассчитывают по формуле;

пм о. У-0,0007 1,7721 400 Dfi|.,: ;

tn

tn о вавеска, г;

где

V - объем О,О05 серной кистоты,

мл;

0,ООО7 - титр 0,О5 в раствора серной ;кислоты по азоту;

1,7721 - коэффициент пересчета азота

на нитрид бора.

П р и м е р 2. К 0,2 г образца добавляют окислительную смесь, состоящую КЗ 4,3 мл НлЗО, 8 г KjSO и 3 г КНвОд в течение 3 ч при 35О С. Пропентвое отношение масс соответственно: 42,8%; 41,6%; 15,6%. Далее определение ведут согласно промеру 1.

Пример 3. О,2 г образца обрабатываютокислительной смесью, состоящей из 5 мл Н2304, 7 г 2 г KHSQj. в течение 4 ч при 35О С. Процентное отнощение масс: 5О,4%; 38,6%; 11,О%.

В дальнейшем анализ проводят как

в примере 1. .

Изобретение позволяет с высокой точностью и экспрессно определять содержание 1рафитоподо6ного нитрида брра в алмазоподобных модификациях.

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ГРАФИТОГЮДОБНОГО НИТРИДА БОРА В ЕГО АЛМАЗО1ЮДОБНЫХ МОДИФИКАЦИЯХ, отличающийс я тем, что, с целью тювышёния точности и сокргоцекия времени анализа, исходный образец обрабатывают смесью, содержащей .серную кислоту, сульфат калия, гидросульфат калия пра следующем соотношении к(понешгов, мас.%: Серная кислота40-75 Сульфат калия20--45 Гидросутшфат калия 5-15 2.Способ по iti 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что обработку ведут при 32О-350 С в течение 3-5 ч. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю .щ и и с а тем, что количественную .регистрацию осуществляют титрованием. (Л с