Способ определения вольфрама Советский патент 1983 года по МПК G01N1/44 G01J3/30 

сл

со l4

4i

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к эмиссионному спектральному анализу, и может быть использовано при определении вольфрама в геологических объектах, например, в породах грайитоидного ряда.

Известен способ определение вольфрама химико-спектральньм методом ;

Недостаткам способа является необходимость предварительного концентрирования (химическое переведение анализируемых проб в раствор и селективное выделение молибдена и вольфрама с альфа-бензоиноксимом экстракцией хлороформом из солянокислого раствора с последующим перенесением на коллектор окись свинца) , что значительно усложняет методику анализа и не позволяет применить этот метод непосредственно, в производственных условиях из-за большой трудоемкости и сложности автся атизации процесса анализа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ прямого спектрального определения вольфрама с использованием в качестве термохиютческого реагента сульфида сурьмы(5Ц5э) t2 .

Недостатком указанного способа является использование токсичного соединения 5Ъ7 5 , а также низкая чувствительность (IlO i).

Цель изобретения - снижение токсичности анализа и.повышение его чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения вольфрама, включающему введение в пробу термохимического реагента, испарение в дуге постоянного тока и последующую регистрацию спектра атомной эмиссии, в качестве термохимического реагента используют элементарную серу в массовом соотноше.НИИ к количеству пробы 1 : 1,5-2, а испарение.ведут при силе тока 1820 А.

При этом анод используют в форме стакана.

Использование серы в качестве термохимического реагента приводит к фракционированному испарению элементов про.бы. В начальное время горения дуги наблюдается интенсивное испарение вольфрама, в то время как испарение элементов основы и, главным образом/ железа, мешающего определению вольфрама, происходит после испарения основной массы определяемого элемента. Разделение во врёме ни испарения вольфрама и элементов I ойновы позволяет уменьшить время

5 экспонирования до 30 с, снизить уровень фона, повысить отношение Эд (p (где Од - интенсивность линии вольфрама 429,46 нм, аЗф - интенсивяость фона около нее и соответственно

0 снизить границу обнаружения вольфрама до % (0,5 ррт) .

В табл. 1 приведены обоснования существенности взятых соотношений термохимического реагента с пробой.

5 Т а б л и. ц а 1

ДЗ

Соотношение серы с (относит, ед.) пробой, по массе

&S 5д - Sqj - разность почернений линий 429,46 нм и фона около нее,

В табл. 2 приведено влияние фор45 i«OJ и глубины канала электрода на интенсивность аналитической линииVV

429,46 нм (при испарении пробы, содержащей 0,003%б5) .

Т а б л и ц а 2

1. СПОСОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛЬФРАМА, включающий введение в анализируемую пробу термохимического реагента, испарение ее в дуге постоянного тока и последующую регистрацию спектра эмиссии, о т личамщийс я тем, что, с целью снижения токсичности анализа и повьшения его чувствительности, в качестве те1 1охимического реагента используют элементарную серу в массовом соотношении к количеству пробы 1 : 1,5 - 2 и испарение ведут при силе тока 18-20А. 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что используют анод в .форме стакана.€

6 6

10 6

60 60 90 90

60,5 123,7 146,2 170,3 Как видно из табл. 2 форма электрода с пробой оказывает существенное влияние на процессы, связанные с ее испарением. Применение анода, выпол,ненного в форме стакана с предельно тонкими стенками, позволяет увеличить теплоотв.од, а также уменьшить диффузию вольфрама в стенки электрод и, таким образом, при работе с относительно большим потоком снизить до As (относит, ед.) 30,7

42,0 60,3 99,1

Из табл. 3 видно, что при повьшении тока в цепи дугового разряда до 18 А интенсивность спектральной лиНИИ W 429,46 нм быстро растет. При увеличении силы тока более 20 А этот рост резко замедляется вследствие роста интенсивности фона около аналитической линии, что приводит к сужению интервала определяекшх концентраций .

Пример 1. Пробу смешивают с элементарной серой в соотнсхоении 2 : 1 и навеску этой .смеси 90 мг переносят без уплотнения в электрод, имеклций форму стакана с внутренним диаметром 5,5 ivw, глубиной канала 6 мм и толщиной стенок 0,3 мм. В целях уменьшения вспучивания пробы в мсмент поджига дуги нещ дном электрода протачивают сквозное отверстие диаметром около 1 мм. Электрод с пробой служит анодом. Противоэлектрод имеет конусную форму. Пробу ис-104,2

101,0

паряют в течение 30 с в дуге hocтоянного тока с силой тока 20 А.

Спектр пробы регистрируют на спектрографе ДФС-8 с дифракционной решеткой 1200 штр/мм, дающей разрешение в первом порядке 3 А/мм. Спектр про бы фотографируют на пластинке микро - 65 ед. КоличествоNW определяют по грс1дуировочно(4у графику.

Пример 2. Пробу смаиивают

с серой в соотношении 1,5 г 1 и далее поступают согласноiпримеру 1, только испарейие ведут при силе тока 18 А.

Пример 3. Пробу смешивают с серой в соотношении 1,8 : 1 и далее поступают согласно примеру 1, только испарение ведут при силе тока 19 А.

Изобретение позволяет определять вольфрам с большей чувствительностью и исключить использование токсичного вещества. лю вольфрама, связываемого в аномально труднолетучий карбид. Применение электрода с глубиной канала больше чем 6 мм с целью использованйя бопьших навесок не представляется возмож:ным вследствие технологической сложности их изготовления. ; В табл. 3 представлена зависиiMocTb почернения спектральной линии ,46 нм от силы тока. j . fт а б л и ц а 3