Способ подготовки проб к анализу рентгеновскими методами Советский патент 1989 года по МПК G01N1/28 

1

(21)4239342/31-25

(22)04.05.87

(46) 23.08.89 Бюл. № 31

(71)Ленинградский горньй институт им. Г.В.Плеханова

(72)В.Н.Шемякин и Ю.О.Козында

(53)543.055(088.8)

(56) Лосев Н.Ф. и др. Основы рентге- носпектрального флуоресцентного анализа. -М. : Химия, 1982, с.70-74.

Инструкция по определению содержания суммы халькоЛильных элементов в ореолах рассеяния рентгенорадиометри- ческим методом. - Л.: НПО Рудгеофи- ,зика, 1983, с. 48.

(54)СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОБ К АНАЛИЗУ РЕНТГЕНОВСКИМИ METOJW-W

А.

(57) Изобретение относится к аналитической химии и позволяет повысить качество подготовки литохимйческих проб силикатного состава. Способ предусматривает высушивание проб рыхлых отложений, выделение фракции размером не более 2 мм, обработку пробы концентрированной соляной кислотой объемом 27-33 мл на 100 г пробы, нагревание и высушивание для удаления избытка кислоты,обработку водным раствором парааминосалициловой кислоты с гидроксидом аммония объемом 27-33 мл на 100 г пробы при следующем соотношении компонентов, мас.%; парамино- салициловая кислота 4,0-4,5; гидро- ксид аммония 2,3-2,7; дистиллированная вода - остальное.

(Л

Изобретение относится к аналитической химии и позволяет повысить качество подготовки литохимических проб силикатного состава. Способ предусматривает высушивание проб рыхлых отложений, выделение фракции размером не более 2 мм, обработку пробы концентрированной соляной кислотой объемом 27-33 мл на 100 г пробы, нагревание и высушивание для удаления избытка кислоты, обработку водным раствором парааминосалициловой кислоты с гидроксидом аммония объемом 27-33 мл на 100 г пробы при следующем соотношении компонентов, мас.%:парааминосалициловая кислота 4,0-4,5

гидроксид аммония 2,3-2,7

дистиллированная вода - остальное.

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к способам пробоподготовки,и может 5ыть использовано для анализа литохимйческих проб при геохимических поисках ряцных месторождений.

Цель изобретения - повьпвение качества подготовки литохимйческих проб силикатного состава.

Способ осуществляют следующим образом.

Отобранную литогеохимическую про- &-у силикатного состава высушивают, выделяют фракцию 1-2 мм, которую далее обрабатывают концентрированным раствором соляной кислоты объемом 27-33 мл на 100 г пробр, для растворения компонентов, содержагчих рудные элементы-индикаторы, нагревают пробу

на песчаной бане для интенсификации процесса растворения и для удаления избытка кислоты, не вступившей в реакцию. Далее добавляют водный раствор парааминосалициловой кислоты (ПАСК) с гидроксидом аммония объемом 27-33 мл на 100 г пробы при следующем соотношении компонентов, мас.%: ПАСК4,0-4,5

Гидроксид аммония 2,3-2,7 Дистиллированная водаОстальное

При обработке литохимической пробы силикатного состава с размером частиц 1-2 мм концентрированной соляной кислотой происходит растворение компонентов, содержаптх рудные элементы- индикаторы. Последние переходят в водорастворимые солсяые формы, в

частности соединения цинка переходят в хлорид цинка (ZnCl). На стадии обработки соляной кислотой зернистая рудная компонента переходит в солевую форму, не образуя пленочной компоненты на зернах силикатного состава.

Органоминеральная пленочная форма возникает на следующей стадии обработки проб раствором ПАСК.

ПАСК образует с элементами-индикаторами соли и комплексные соединения. Аминогруппа ПАСК (-NH«), взаимодействуя с кислым солевым остатком и адсорбированными на силикатной породе ионами водорода, образует положительно заряженную аммонийную группу (-NHi), благодаря которой ор- ганомин еральные комплексы хорошо сорбируются на отрицательно заряженной поверхности породы.

После упаривания при одновременном перемешивании соединения элементов-индикаторов с ПАСК и непрореагировавший ПАСК образуют на поверхности силикатных зерен органоминеральную пленку, толщина которой зависит от количества введенного ПАСК. При избытке последнего с одной стороны происходит разубоживание рудной компоненты в пленке, с другой - ослабление характеристического рентгеновского излучения в пленке большой толщины, что приводит к снижению чувствительности анализа.

Образующаяся пленка устойчива на поверхности частиц после переведения пробы в сухое состояние.

Гидроксид аммония вводится в раствор ПАСК для нейтрализации ее карбоксильной и фенольной групп и перевода в соль аммония. Раствор ПАСК после добавки гидроксида аммония имеет рН в диапазоне 7,45-7,60.

На первой стадии пробоподготовки

после обработки пробы концентрирован- 1 .

ной соляной кислотой и удаления избытка кислоты нагреванием на песчаной бане сухой остаток пробы имеет в составе обменных катионов ионы водорода, к тому же часть хлористого водорода находится в адсорбированном состоянии в порах зерен пробы. Добавление к такой пробе ПАСК без предварительной нейтрализации ее гидрокси- дом аммония приводит к сильнокислой среде раствора, что препятствует образованию соединений элементов-индикаторов с ПАСК и равномерному рас0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

пределению продуктов реакции по поверхности силикатных зерен.

При добавлении к сухой пробе,предварительно обработанной соляной кислотой, 30 мл раствора ПАСК, приготовленного по рецептуре, изложенной в формуле изобретения, рН 7,5, после тщательного перемешивания рН раствора понижается до З.При этом значении рН происходит образование положительных групп (-NHj), обеспечивающих адсорбцию соединений ПАСК с элементами-индикаторами на отрицательной поверхности зерен пробы. Благодаря этому, при упаривании раствора из пробы досуха, соединения ПАСК с элементами-индикаторами остаются на этой поверхности.

Прочность связи образовавшейся пленки с поверхностью зерен увеличивается за счет частичного осмоления продуктов реакции.

Избыток гидроксида аммония в растворе ПАСК приводит к полной нейтрализации оставшихся в породе ионов во-, дорода, повышает рН реакционной среды до значений выше 7, что ослабляет силы, удерживающие продукты взаимодействия ПАСК с элементами-индикаторами на повергхности зерен пробы,т.е. , в щелочной среде не,образуется хорошо удерживаемая зернами породы органо- минеральная пленка.

Недостаток гидроксида аммония приводит к сильнокислой среде на последней стадии -стадии пленкообразова- ния, что также разрыхляет (ослабляет) связи пленки с зернами породьи

Указанные количества гидроксидаi аммония вводятсй в раствор ПАСК с целью создания оптимальных условий образования органоминеральной пленки на поверхности силикатных зерен породы.

Соляная кислота выбрана среди сильных кислот по следующим причинам,Являясь сильной кислотой, она хорошо растворяет компоненты литохимических проб, содержащие рудные элементы-индикаторы. Подавляющее количество солей этой кислоты (хлориды) хорошо растворимы в воде, а избыток соляной кислоты, не вступившей в реакцию растворения, легко удаляется упариванием. Адсорбированный на силикатной основе пробы остаток соляной кислоты не взаимодействует с ГЦСК.с образованием нежелательных- побочных продуктов, способствует переводу незаряженной

аминогруппы и положительно заряженну и тем caMf.iM гзбеспсчивает образование злектроналентных сил, снособствующих упержан1 ю органоминеральной пленки на псжерхности зерен пробы.

Продукты упаривания соляной кислоты наименее токсичны по сравнению с другими кислотами.

Количество соляной кислоты 27- 33 мл на 100 г пробы определяется необходимостью полного перевода в раст нор всех соединений-элементов (спутников); меньшее, чем 27 мл количество может не обеспечить полного перевода в раствор этих соединений, большее, чем 33 мл количество нежелательно, так как ведет к нерациональному использованию кислоты без улучшения растворимости.

ПАСК комплексует рудные элементы- индикаторы и способствует образованию на поверхности материала основы органоминеральной пленки, т.е. на этой стадии материал пробы из зернис то-зернистой переходит в зернисто- пленочный. При введении ПАСКа в количестве, меньшем, чем 40 г, не все рудные элементы пробы перейдут в зер нисто-гшеночное состояние. Для ней- трализации остатков соляной кислоты 23-27 г гидрооксида аммония вводят с целью длительного хранения про Введение количества, меньшего, чем

23 г, не даст полной нейтрализации кислоты, что приводит к разрушению .пробы в процессе хранения, большего, (чем 27 г - нерационально, так как свойства состава улучшаться не будут, произойдет непроизводительный расход гидрооксида аммония.

, Пример. Отбирают пробы рыхлых отложений с силикатной основой массой 200-250 г, высушивают их и методом ситования, вьщелягат фракцию до 2 мм. На технических весах из ванной фракции берут навеску 100 г.

Редактор Н.Рогулшч

Составитель А.Колесников

Техред Л. Олийнык Корректор Г.Палий

Заказ 5078/53

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ф

которую помещают в фарфоровую чашку. Лавеску в чашке обрабатывают концентрированной соляной кислотой в количестве 27-30 мл на 100 г пробы. Помещают чашку на песчанзто баню и доводят пробу при умеренной температуре (до 200 С) при периодическом пе- ремешиванш до сухого состояния. 06- рабатьшают пробу в чашке водным раствором ПАСКа с добавлением химически чистого гидроксида аммония. Добавка раствора производится из расчета 27-30 ьш на 100 г пробы. Состав готовится путем растворения в дистиллированной воде в дитровой мерной колбе 40-45 г ПАСКа и 23-27 г гидроксида аммония до литровой метки.Содер - жимое чашки перемешивают фарфоровьи штапелем и нагревают на песчаной бане до полного высыхания пробы. Чашка с пробой охлаждается на возДухе.

ормула изобретения

Ф

Способ подготовки проб к анализу рентгеновскими методами, включающий высушивание проб, вьщеление фракции частиц с диаметром зерен не более 2 мм и помещение пробы в кювету, о т- личающийся тем, что, с целью повьшения качества подготовки литохи- м ческих проб силикатного состава, исходную пробу обрабатывают концентрированной соляной кислотой объемом 27-33 мл на 100 г пробы, высушивают и обрабатывают водным раствором пара- аминоСалициловой кислоты с гидрокси- дом аммония объемом 27-33 мл на 100 г пробы при сле,дующем соотношении компонентов, мас.%:

Парааминос тициловая

кислота4,0-4,5

Гидроксид аммония2,3-2,7

Дистиллированная

водаОстальное

Подписное