Изобретение касается аналитической химии, в частности способов количественного &П|:юделения примесей металлов. Этот метоц может найти применение преимущественно на предприятиях цветной металлургии для контроля производства, например, чистого галлия.
Примеси в металлах определяют ХИМЕРческими, спектральными, химико-спектральными, масс-спектральными, люмине- ,сцентными, колориметрическими, полярографическими методами и методом измерения удельного электросопротивления.
Наиболее распространенными являются химико-спектральные методы, в которых- 5 либо Отделяют основу (экстракция эфиром, отгонка), либо выделяют примеси (соосажпение, экстракция, хроматография) LlJ Раствор, в котором сконцентрированы примеси, упаривают на угольном м порошке и затем примеси определяют спектральным методом. Чувствительности химнко.-споктралы1ых методов равна 10 с. .
Недостатком этих методов является длительность подготовительных операций и осуществление .их как отдельных стадий и невысокая чувствительность.
Известен также полярографический метод анализа с применением амальгамного капельного электрода для определения примесей в ртути и для анализа амальгам, заключающийся в том, что в течение контролируемого .времени на. ртутном электроде электролитически концентрируют определяемые примеси, нахо-. дящиеся в рагтворе,и регистрируют ток анодного растворения ji.
По величине тока анодного окисления методом калибровочного графика или внутреннего стандарта рассчитывается соде(.жание данного рода примесей в электроде и в растворе.
Недостатком метода яьтяется наличие химической стадии разложения анализи- руемого объекта (перевод его в раствор), т. е. длительность- и сложносгь способа. Целью изобретения является ускорение анализа. Предлагаемый способ основан на проявлении большего сродства металлов примесей к ртути, чем к галлию. Это достигается тем, что в предлагаемом способе предварительное концентрирование примесей осуществляют путем . нанесения анализируемого металла на ртутную каплю. Принанесенной, например, галлия, полученного жидкого ртутно-галлиевого сплава в кислом электролите, например, раствор НС Е- от 0,5 н до 2н, имеющий температуру 30 С-35°С, удаляют галлий анодным растворением под током 0,5.1О 2,0.10 А; металлические примеси при эгом переходят в ртутную каплю. Опреде ление мшфопримесей проводят путем ре истрации вольт-амперной кривой на ртутном стационарном микроэлектроде известным методом. Содержание металлов примесей определяют в одном и toM- же растворе и рассчитывают кулонометричес ки из площади, ограниченной вольтамперной кривой без использования калибровоч ного графика или внутреннего стандарта. Пример 1. Навеску галлия 0.1 г 7, свинца, 5.1 б % содернсащую меди, взятую при температуре ниже 2.8 (твердый галлий), расплавляют и помеща ют с помощью стеклянной ложечки на ста .ционарный ртутный микроэлектрод (А-510 см ). В качестве электролита используют 1н раствор соляной кислоты, который термостатирует при . При контакте галлия с ртутью металлические нримвси, которые находятся, в галлии, переходят в ртутную каплю. Жидкий ртут но галлиеБЫй сплав с целью удаления ,, галлия рйстворяют под током 0,51О 2,10 А. После растворения галлия из сплава и уменьшения капли до размеров искодной ртутной капли, ее анодно поляризуют от 1,0-О,О13 нас. к.э. с остановкой потенциала в области предельного диффузионного тока определяемых хими735983ческих гтримесей с записью кривой токвремя. При потенциалах - 0,7 В, -0,4 В, -0,2В появляются пики, которые отвечают анодному окислению галлия, свинца и меди соответственно. Для того, чтобы убедиться в том, что это действительно пики, отвечающие анодному окислению свинца и меди, содержащиеся в качестве примесей в галлпи, делают добавки этик металлов в раствор 1н НС t различной концентрации ( от 21О до 8-10 г/ион). Затем производят растворение галлия из полученного описанным способом Жидкого ртутно-Галлиевого сплава в этих растворах. На фиг. 1 изображены пики анодного окисления свинца и меди с увеличением концентрации (по этим пикам кулономет- рически рассчитывают концентрацию металлов в амальгаме): на фиг. 2 - линейная зависимость величин предельных анодных токов от Концентрации металла в аль- амальгаме. В табл. 1 сопоставлены результаты определения примесей в галлии марки ГЛ-ОО, полученные предлагаемым способом и рпраделенные химико-спектральным методом. Таблица 1 Химикоспектраль5-10ный7,8-10 Предложен- 3,,1-10 . С введением свинца и меди в эту же пробу концентрация их изменяется, что видно из табл. 2. Таблица 2
Продолжёпие табл. 2
1реаложенный метод позволяет миновать стадию переведения примесей в раствор и концентрирование ик в растворе. Содержание металлов-примесей определяют в одном и том же растворе и рассчитывают кулонометрически иа площади, ограниченной вольт-амперной кривой, без использования Калибровочного графика или внутреннего стандарта.
Предложенный способ позволяет опредлять примеси электроположительнык металлов в металлах, образующих амальгам например в галлии, с чувствительностью, удовлетворяющей запросы произвоцства. Предлагаемый вариант анализа может быть использован для контроля технологии получения чистого галлия.
Предложенный способ обеспечивает ускорение определения электроположительных примесей (меди и свинца), наиболее отделяемых от галлия, упро1цает-
ся методика (исключается операция перевода примесей в раствор). Формула изобретения
Способ определения металлических примесей в металлах, образующих амальгамы, методом амальгамной полярографии с предварительным концентрирова.нием на ртутной капле и регистрацией тока анодного растворения примесей, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью ускорения анализа, предварительное концентрирование их осуществляют путем нанесения анализируемого металла на ртутную каплю.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1,Шарло Г. Методы аналитической химии. -М,, Химия 1965, с. 189.
J,HKA (2)
. f 4
,мкЛ (1)
П
2t 16 6
г 6
.
8 С
Фиг.
