Способ анализа высокочистых алкильных соединений металлов - п группы Советский патент 1990 года по МПК G01N21/67 

ктрографическим методом. Данные результатов обоих анализов суммируются - в результате получают общее значение содержания примесей в анализируемом веществе.

Увеличение мощности высокочастотного разряда свыше 400 Вт приводит к образованию нелетучих углеродсодер- жащих веществ, вследствие чего масса коллектора увеличивается более чем в 2 раза. Эффект концентрирования от этого снижается, а пределы обнаружения повышаются в 2,5 раза. Кроме того, при высокой мощности разряда образующаяся дисперсная фаза, уносит примеси из зоны разложения. При заявленной мощности разряда масса коллектора увеличивается не более чем на 1%. Кроме того, образующийся при мощности более 400 Вт углеродсодержа- щий полимер связывает порошкообразный коллектор тонкой пленкой, что затрудняет извлечение концентрата из ампу™ лы. При использовании разряда мощностью менее 350 Вт наблюдается потери примесей, связанные с проскоком зоны разложения. Например, если использовать оазряд мощностью 50 Вт, то наблюдается проскок зоны разложения оловом, свинцом и висмутом. Результаты определения этих примесей на 1-1,5 порядка ниже, чем в случае использования разряда мощностью 400 Вт. Только в интервале 350-400 Вт потери примесей становятся статистически незначимыми, не происходит уве- пичения массы коллектора, что, как Следствие, не повышает пределы обнаружения анализа, расширяется круг анализируемых примесей за счет анализа примесей, присутствующих в летучей форме.

На чертеже приведена схема устройства .

Устройство содержит ампулу 1 с анализируемым веществом, соединитель-/ тую муфту 2, деструкторно-концентра- тор 3, состоящий из ампулы 4 сборника дистиллята, пришлифованной крышки

10

15

20

25

30

35

40

45

рошкообразный коллектор под вакуумом прилили 1 г диэтилцинка. Затем отогнали его с коллектора со скоростью менее 110 4г/см2 с. При этом ампула имела комнатную температуру. Приемник дистиллята находился в жидком азоте. Концентрат примесей из первой ампулы анализировали атомно-эмиссион ным дуговым спектрографическим методом на приборе СТЭ-К В качестве эле тродов использовали фасонные угли марки ОСЧ , тип I и IV. Прикатод- ную область межэлектродного пр межут ка (6 мм) проецировали на щель спектрографа ахроматическим кварцевым конденсором (96 мм). Сила разрядного тока 13 А. Время экспозиции 15с. Ан литические линии фотометрировали на микрофотометре ИФО-451. Результаты анализа образца диэтилцинка приведены в табл. t.

Пример 2. К ампуле 1 через соединительную муфту 2 подсоединили деструктор-концентратор 3, который представлял собой ампулу 4 диаметром 30 мм и высотой 100 мм из кварцевого стекла с пришлифованной кварцевой крышкой 5. В крышке расположена подводящая трубка 6 внутренним диаметром 6 мм с водоохлаждаемой рубашкой 7. На выходе трубки имеется тарелка 8 для сбора частиц основы, которые при вскрытии деструктора могут останавливаться с охлаждаемой рубашки. В нижнюю часть деструктора загрузили 100 мл порошкообразного графитового коллектора (и деструктор в электропечи 9 нагревали до 700°С. На ампуле 4 закреплены электроды 10, которые подсоединяются к высокочастотному генератору ИКВ-4. На боковой поверхности ампулы 4 имеется патрубок 11 для подключения к вакуумной линии Для выполнения концентрирования пары диэтилцинка подавали из ампулы 1 в высокотемпературную зону ампулы 4 со скоростью 1 10 1 г/см2с. Мощность раз ряда составляла 400 Вт, частота 13,7 МГц. В высокотемпературной зоне

5 и подводящей трубки 6 с водоохлаж- 0 происходила деструкция основы и придаемой рубашкой 7 тарелка 8 для сбора частиц основы, электропечь 9 высокочастотное электроды 10, патрубок 11 для подключения вакуумной линии, графитовый коллектор 12 примесей.

Пример 1 (известный). В аппарат для дистилляционного концентрирования примесей на графитовый по55

месных летучих веществ. При этом вследствие высокой упругости пара элементарного цинка и углеводородов они отгонялись из зоны разложения. Цинк конденсировался на внешней стен ке водяной рубашки 7 охлаждения. Углеводороды через патрубок 11 удалялись из зоны реакции. Поскольку упру

0

5

0

5

0

5

0

5

рошкообразный коллектор под вакуумом прилили 1 г диэтилцинка. Затем отогнали его с коллектора со скоростью менее 110 4г/см2 с. При этом ампула имела комнатную температуру. Приемник дистиллята находился в жидком азоте. Концентрат примесей из первой ампулы анализировали атомно-эмиссион- ным дуговым спектрографическим методом на приборе СТЭ-К В качестве электродов использовали фасонные угли марки ОСЧ , тип I и IV. Прикатод- ную область межэлектродного пр межут- ка (6 мм) проецировали на щель спектрографа ахроматическим кварцевым конденсором (96 мм). Сила разрядного тока 13 А. Время экспозиции 15с. Аналитические линии фотометрировали на микрофотометре ИФО-451. Результаты анализа образца диэтилцинка приведены в табл. t.

Пример 2. К ампуле 1 через соединительную муфту 2 подсоединили деструктор-концентратор 3, который представлял собой ампулу 4 диаметром 30 мм и высотой 100 мм из кварцевого стекла с пришлифованной кварцевой крышкой 5. В крышке расположена подводящая трубка 6 внутренним диаметром 6 мм с водоохлаждаемой рубашкой 7. На выходе трубки имеется тарелка 8 для сбора частиц основы, которые при вскрытии деструктора могут останавливаться с охлаждаемой рубашки. В нижнюю часть деструктора загрузили 100 мл порошкообразного графитового коллектора (и деструктор в электропечи 9 нагревали до 700°С. На ампуле 4 закреплены электроды 10, которые подсоединяются к высокочастотному генератору ИКВ-4. На боковой поверхности ампулы 4 имеется патрубок 11 для подключения к вакуумной линии, Для выполнения концентрирования пары диэтилцинка подавали из ампулы 1 в высокотемпературную зону ампулы 4 со скоростью 1 10 1 г/см2с. Мощность разряда составляла 400 Вт, частота 13,7 МГц. В высокотемпературной зоне

0 происходила деструкция основы и при

месных летучих веществ. При этом вследствие высокой упругости пара элементарного цинка и углеводородов они отгонялись из зоны разложения. Цинк конденсировался на внешней стенке водяной рубашки 7 охлаждения. Углеводороды через патрубок 11 удалялись из зоны реакции. Поскольку упругость пара примесных металлов значительно ниже, чем у цинка, они концентрировались на графитовом коллекторе 12. После отгонки через деструктор-концентратор 1 г диэтилцинка концентраты примесей из ампул 1 и k, полученные в результате двухстадийно- го концентрирования, извлекали и анализировали атомно-эмиссионным методом, как описано в примере 1. Результаты анализа обоих концентратов суммировали. В табл. 1 приведены результаты анализа. Сопоставление результатов анализа, полученных различными способами показывает, что концентрация примесей олова, свинца и висмута (в табл. 1 они подчеркнуты) на 1,5-2 порядка превышает концентрацию тех же примесей, определяемых известным способом. Это объясняется тем, что указанные примеси находятся в этом образце диэтилцинка преимущественно в форме летучих соединений. Пределы обнаружения составляют З Ю 2.10 мас.%, что на 2-3 порядка лучше результатов достигаемых без концентрирований.

Пример 3. Использование предлагаемого способа для анализа другого образца диэтилцинка. Результаты анализа этого образца диэтилцинка представлены в табл. 1. Известным и предлагаемым способом анализ проводили так же, как описано в примерах 1 и 2. Из сравнения результатов анализа следует, что содержание свинца, алюминия, магния, индия, германия, определяемых предлагаемым способом на 1- порядка превышает содержание тех же примесей, определяемых известным способом, т.е„ указанные примеси присутствуют в данном образце диэтилцинка преимущественно в форме летучих соединений и, следовательно, неполно определяются известным способом.

Пример 4. Анализ образца диметилкадмия проводили аналогично примеру 2. Навеска диметилкадмия составила 2 г. Упругость пара кадмия при 700 С значительно превышает упругость пара для примесных компонентов, поэтому происходило эффективное концентрирование примесей з ампуле . Результаты анализа образца диметилкадмия представлены в табл. 2. Из сравнения результатов анализа, полученных предлагаемым способом и известным, следует, что содержание алюминия и магния, определяемых предла-- гаемым способом, в 10 раз превышает концентрацию тех же примесей, опре- деленных известным способом. Анализ известным способом дает заниженные результаты по содержанию примесей алюминия и магния в образце диметил- кадмия. Пределы обнаружения примесей в диметилкадмии находятся на уровне 2-1 (Г6 -2-1 мае., что на 2-3 порядка ниже результатов, достигаемых без концентрирования.

Из приведенных примеров и таблиц видно, что способ позволяет определять как раздельное, так и суммарное содержание примесей металлов незави0 симо от того, находятся они в нелетучей форме или в форме летучих металл оорганических веществ. Показано, что такие примеси, как алюминий, олово, свинец, магний, висмут, индий,

; германий (элементы, образующие летучие алкильные соединения), могут содержаться в диэтилцинке и диметил- кздмии в форме летучих соединений. Их определение известным способом может приводить к заниженным результатам, которые на 1-А порядка могут отличаться от истинной концентрации этих примесей. Предлагаемый способ анализа характеризуется пределами обнаружения 2ЧСГ5масД, что

5 на 2-3 порядка превосходит способы анализа с предварительным переводом основы в оксид.

0

40

Формула изобретения

Способ анализа высокочистых ал- кильных соединений металлов II группы, включающий концентрирование определяемых примесей на графитовом порошкообразном коллекторе путем отгонки основы в вакууме, анализ концентрата примесей эмиссионным спектрографическим- методом, отличающийся тем,

что, с целью расширения круга определяемых примесей за счет определения летучих примесных компонентов, дополнительно проводят разложение -основы, отгоняемой с графитового коллектора,

в высокочастотном разряде при мощности разряда Вт с одновременной отгонкой продуктов разложения.

Таблице 1

12

НгО

Изобретение относится к аналитике и позволяет анализировать диэтилцинк и диметилкадмий на содержание примесей, находящихся в этих веществах в виде как нелетучих, так и летучих соединений. Цель изобретения - расширение круга определяемых примесей за счет определения летучих примесных компонентов. Исследуемое вещество подают в сосуд, содержащий графитовый порошкообразный коллектор, на котором осаждаются примеси, находящиеся в нелетучей форме. Затем исследуемое вещество отгоняют с первого коллектора в деструктор, содержащий второй коллектор, где его подвергают разложению высокочастотной плазмой при мощности разряда 350 - 400 Вт с одновременной отгонкой продуктов распада - летучих углеводородов и металла-основы. Полученные концентраты анализируют дуговым спектрографическим методом, а результаты суммируют. 1 ил., 2 табл.