Способ определения действительных содержаний примесей в пробах Советский патент 1989 года по МПК G01N21/17 

Изобретение относится к аналитической химии, а точнее к количественному анализу, и может быть использовано для установления содержаний микропримесей в пробах и при аттестации стандартных образцов и аналогичных им по назначению веществ.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений действительньЬс содержаний в область содержаний, меньших содержаний, охватьшаемых стандартными образцами. На чертеже представлена зависимость относительной систематической погрешности результата анализа на содержание примеси от найденного при анализе содержания примеси.

Для того, чтобы расширить диапазон определения действительных содержаний, например до , необходимо обеспечить возможность установления систематической погрешности результата анализа на содержа-, ние примеси. Для этого необходимо, в свою очередь, установить зависимость относительной систематической погрешности результата анализа от Найденного при анализе содержания. Правильное установление такой зависимости требует ее изучения как применительно к относительно большим содержаниям, так и меньшим содержаниям, соизмеримым с изменением содержания примеси, обусловленным неконтролируемыми поступлениями или потерями вещества определяемого компонента. Это связано с тем, что характер зависимости при переходе от

4

О)

СО оо

00

о

1469389

относительно больших содержаний в область малых изменяется, т.е. появляется область перегиба из-за возрастания той составляющей относительной систематической погрешности, которая обусловлена подобными источниками искажения аналитического сигнала. Поэтому для экспериментального установления зависимости относитель- ной систематической погрешности и результата янзлиза от содержания примеси С, найденного как результат анализа, необходимо . подвергнуть количественному химическому анализу на содержание примеси, подобно пробам неизвестного состава, стандартные образцы двух разновидностей.-Одна из них должна быть представлена образцами, значения величин аттесто- ванных содержаний которых настолько малы, что неконтролируемое искажение аналитического сигнала влияет на результаты анализа. Другая разновидность стандартных образцов долж- на быть представлена образцами, значения аттестованных содержаний примесей которых относительно велики и поэтому искажения сигнала, обусловленные неконтролируемыми изменениями содержания примеси, не влияют на результаты анализа.

Метод анализа, который может быть использован для определения содержания примеси в веществе стандартных образцов как в пробе неизвестного состава (хотя действительные содержания примеси в стандартных образцах известны - это их аттестованные характеристики) , и затем - для опреде- ления той же примеси в исследуемой пробе, должен отвечать двум требованиям о Во-первых, он не должен быть связан с использованием стандартных образцов в качестве средств установ- ления градуировочных зависимостей в координатах аналитический сигнал аттестованное содержание. Во-вторых, метод должен быть пригоден для определения микропримесей в принципе. Этим требованиям отвечает, например колориметрический метод анализа, при необходимости с применением предварительного концентрирования. После joro, как будет вьтолнен анализ ве- щества стандартных образцов и анали вещества пробы на содержание примеси, по результатам анализа л с учетом аттестованньйс значений со

4,

держаний строится зависимость и - f(C). Экстраполяция указанной зависимости в область содержаний, соответствующую содержанию примеси в пробе, найденному как результат анализа, обеспечивает установление величины и знака систематической погреш

ности результата анализа пробы на содержание данной примеси.

Способ осуществляется следующим образом.

Отбирается проба исследуемого вещества. Регистрируется аналитический сигнал (измеряется оптическая плотность раствора пробы, зависящая от содержания примеси), т.е. производит ся количественный анализ пробы на содержание примеси. Составляется набор стандартных образцов с различными аттестованными содержаниями примеси. Набор должен включать не менее трех (по содержанию примеси) типов стандартных образцов, имеющих такие содержания примеси, что на их фоне действие неконтролируемых; источников искажения сигнала обнарЗ живает ся данным методом анализа и не менее трех типов, имеющих содержания, на фоне которых указанное действие не обнаруживается. Практически это означает, что стандартные образцы первой разновидности должны иметь как можно меньшие содержания, а образцы второй - содержания, принадлежащие к области относительно высоких значений - вплоть до десятых долей процента .

Измеряются оптические плотности растворов вещества стандартных образцов, зависящие от содержания в них примеси, в тех же условиях, что и при регистрации соответствующего аналитического сигнала от пробы. Вначале регистрируются аналитические сигналы применительно к стандартным образцам с минимальными содержаниями, а затем - применительно к стандартным образцам с относительно высокими содержаниями. Такая последовательность обусловлена тем, что образцы с минимальными содержаниями примеси ближе по своим характеристикам к пробе.

Результаты анализов вещества стандартных образцов каждого типа на содержание примеси сравниваются с аттестованными значениями содержаний, Тое. со значениями, извест5146 389

пипованию так. чтобы все. растворы ными до анализа. По разности этих рированию lai.

Значений устанавливают величину и знак систематических погрешностей результатов анализов вещества стандартных образцов на содержание примеси.

Строится зависимость /3 f(C), где Л - относительная систематическая погрешность результата анализа на содержание примеси; С - содержание примеси, найденное при анализе.

Участок полученной зависимости, соответствующий стандартным образцам с содержаниями примеси, на фоне которых действие неконтролируемых источников искажения сигнала обнаруживается данным методом анализа, экстраполируют применительно к значению содержания примеси, найденному как результат анализа пробы. По данным экстраполяции применительно к указанному значению устанавливают величину и знак относительной систематической погрешности результата анализа пробы и определяют по ней поправку, которую нужно ввести в результат анализа пробы. Введение такой поправки и дает искомое значение действительного содержания примеси в исследуемой пробе.

Приме р. Определение действительного содержания микропримеси свинца в алюминии высокой чистоты.

Исследуемую пробу алюминия растинели одинаковые объемьь Анализ каждого стандартного образца производится тем же методом, что и анализ пробы, т.е. колориметрическим методом. Результаты анализа вещества стандартных образцов каждого типа рказались равными, %: С 1,1-10 ; С, 3,1 .10-2; Cj 1,2-10- ; С4 3,2-10- ; С5 1,9.10-- ; . Ct 1,1 -10 и С, 6-10-.

Сравнение полученных результатов

с аттестованными значениями величин

15 содержаний свинца (т.е. с величи10

лОf-i с f J f t

нами С., С. ь,. с,

,0 рО .-.Ор рО рО) ля -

,, С, Cj, С, С, С, L-,) да ет следующие значения относительных погрешностей результатов анализов, отн.%: 10; 15; 6; 20; 30; 20 35; 50; 70. По полученным результатам строится зависимость А f(C).

Для нахождения систематической погрешности результата анализа пробы на содержание примеси нужно участок

25 этой зависимости, соответствующий значениям Cj, С и Ст, экстраполировать применительно к значению С, найденному как результат анализа пробы, т.е. применительно к значе30 нию, равному 1 -10 . Погрешность, найденная по результату экстраполяции, оказьшается равной 155 отн..%, т.е. результат анализа был завышен, а действительное значение величины

г1ССЛсД Усм J iipkjv. jr t--

воряют в щелочи и, поскольку опреде- 35содержания примеси в пробе равно

ляемое содержание относится к облас-6,5-10 %.

ти микропримесей, производят концент- Отрезок А А .на чертеже дает

рирование полученного раствора. Да-значение величины той составляющей

лее вьшолняют анализ исследуемойотносительной систематической по-

пробы колориметрическим методом с 40грешности, которая обусловлена нек онтиспользованием дитизона. По результа-ролируемьми изменениями содержания- ту вьтолненного анализа содержание свинца в алюминии оказалось равным

1 1П 7

1 I и /о.

Производится отбор стандартных 45 образцов разных по содержанию примеси типов. В данном примере отобран - ные стандартные образцы имеют слепримеси при подготовке и проведении анализа. В данном случае указанная составлякхцая равна 100%.

Изобретение может быть использо- , вано и для определения действительных содержаний сумм примесей.

дующие аттестованные содержания при-, меси свинца, %: О i 1 10 ; С

/) о . , «„ 7 л О

Формула изобретения

2,7-10- ; С 1-10-; С

2,4 С° 1,4-10- : С.

П Г лП /. О Ш

50

С° 4-10

Все стандартные образцы должны подвергнуться анализу в порядке возрастания аттестованных содержаний Для этого вещество каждого стандартного образца растворяется в щелочи и раствор подвергается концентСпособ определения действительных содержаний примесей в пробах, в котором измеряют оптическую плотность раствора пробы , зависятцую от содержания примеси в пробе, и опти- ческую плотность раствора вещества стандартного образца, зависящую от содержания примеси в веществе стан- дартнр го образца, основа которого

пипованию так. чтобы все. растворы рированию lai.

инели одинаковые объемьь Анализ каждого стандартного образца производится тем же методом, что и анализ пробы, т.е. колориметрическим методом. Результаты анализа вещества стандартных образцов каждого типа рказались равными, %: С 1,1-10 ; С, 3,1 .10-2; Cj 1,2-10- ; С4 3,2-10- ; С5 1,9.10-- ; Ct 1,1 -10 и С, 6-10-.

Сравнение полученных результатов

с аттестованными значениями величин

5 содержаний свинца (т.е. с величи0

лОf-i с f J f t

нами С., С. ь,. с,

,0 рО .-.Ор рО рО) ля -

,, С, Cj, С, С, С, L-,) да ет следующие значения относительных погрешностей результатов анализов, отн.%: 10; 15; 6; 20; 30; 0 35; 50; 70. По полученным результатам строится зависимость А f(C).

Для нахождения систематической погрешности результата анализа пробы на содержание примеси нужно участок

5 этой зависимости, соответствующий значениям Cj, С и Ст, экстраполировать применительно к значению С, найденному как результат анализа пробы, т.е. применительно к значе30 нию, равному 1 -10 . Погрешность, найденная по результату экстраполяции, оказьшается равной 155 отн..%, т.е. результат анализа был завышен, а действительное значение величины

ролируемьми изменениями содержания-

примеси при подготовке и проведении анализа. В данном случае указанная составлякхцая равна 100%.

Изобретение может быть использо- вано и для определения действительных содержаний сумм примесей.

Формула изобретения

0

Способ определения действительных содержаний примесей в пробах, в котором измеряют оптическую плотность раствора пробы , зависятцую от содержания примеси в пробе, и опти- ческую плотность раствора вещества стандартного образца, зависящую от содержания примеси в веществе стан- дартнр го образца, основа которого

150

100

50

Изобретение относится к области аналитической химии, а точнее, ному из ее разделов - количественно- ьгу анализу на содержание примесей. Цель изобретения - расширение диапазона измерений действительных содержаний примесей в области содержаний, меныпих содержаний, охватываемых стандартными образцами. Данные, необходимые для достоверного определения искомых содержаний, устанавливают путем регистрации аналитических сигналов, зависящих от содержания примеси в веществе стандартных образцов, неадекватных исследуемой пробе по содержаниям примеси, с последующим установлением величины и знака систематической погрещности результата определения примеси в пробе. 1 ил. с (Л