Способ концентрирования микропримесей при анализе особочистого алюминия Советский патент 1982 года по МПК G01N25/48 C01F7/00 B01D15/04 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для предваритеЬьного | :онцентрирования микропримесей с целью их после дующего спектрального определения при анализе промежуточных и конечных продуктов технологического процесса получения металлического алюминия марки О.С.Ч. и его солей. Известен способ fl 3 концентрирования микропримесей при анализе особочистого алюминия с использованием таллия 8 качестве коллектора. Осажде ние Cd, Со, Си, Fe, lin, Ni, Pb и Zn производится в щелочной среде () тиоацетамидом и в слабо кислой среде (рН™) сместью пиролидиндитиокарбамината аммония и тионамида. Спектрал ный анализ полученных концентратов позволяет определять элементы с чувс вительностью 1 О . Недостатками способа являются oi ранйченное количество сорбированных примесей (.8 ) и недостаточно высокая чувствительность определяемых элементов. Известен способ 2} контролирования микропримесей при на гидроокиси циркония. Недостаток способа заклочается в том, что этот сорбент npkweHHM, главным образом, только для концентрирования Fe, Si, Ti, Vi Zn, Mn, при этом полнота сорбции Zn и bfrl не достигается. Известен также способ 3 концентрирования микропррмесей, основанный на отделении преобладающей части алюминия в виде AlCi-j- Ш,2Р при насыщении кислого раствора хлористым водородом. Чувствительность по определяемым элементам t 5 10 мас.%. Недостатком способа является неполная сорбция микропримесей и то, что концентрирование позволяет повысить чувствительность только сравнительно легколетучих и среднелетучих элементов. 39 Наиболее близк1 к предлагаемому по технимеской сущности и достигаемому результату является способ С концентрирования микроэлементов при анализе аломиния марки О.С.Ч. на сульфиде висмута, при котором извлечение и концентрирование микроэлементов Си, Cd, АЦ, Ag, Zn, Pb проводят из водных раствЬров с рН- сульфидом висмута в присутствии винной кислоты при t 25°С. Для этого 1 г металлического алюминия растворяют в НСР. Раствор выпаривают до минимального объема, охлаждают и добавляют винную кислоту, рН раствора доводят до 7 с помощью NaCH. Вводят раствор соли В1С1з (в расчете на 20 мг Bi) выделяют сульфид висмута обрабатывая раствор сероводородом или сульфидом натрия. Осадок отделяют от маточного раствора фильтровани ем или центрифугированием. Полученные концентраты анализируют спектрал ным методом. Коэффициент обогащения составляет 50, чувствительность опре деления 10 - 10. Средняя относительная ошибка определения различных элементов лежит в пределах 20 .. Недостатком известного способа является использование исходного кол лектора - сульфида висмута в низкодисперсном состоянии, что приводит к уменьшению удельной поверхности сорбента и снижению его сорбционкой способности. Сравнительно низкий коэффициент обогащения при концентри ровании (30) не позволяет достичь нужного предела обнаружения микропри мёсей в металле с содержанием 99,9(5)% А1.и более чистом. Недостаток способа и в том, что проведение сорбции только при ограничивает количество сорбированных микроэлемен тов (Ag, Zn, Pb, Аи и Gd). Цель изобретения - увеличение коэффициента обогащения, числа сорби руемых элементов и обеспечение полно ты извлечения примесей при анализе особочистого аломиния. Поставленная цель достигается тем что согласно способу концентрироваКия микропримесей при анализе особочистого а/яоминия сульфидом металла в присутствии винной кислоты концентри рование ведут в 0,3-0,5 н соляной кислоте, затем сорбент отделяют, фильтрат нейтрализуют и вновь обраба тывают золем сульфида. в качестве золей сульфидов используют сульфиды серебра и меди в количестве 0,01 г сульфида металла на 1 г алюминия. Их получают путем обработки растворов А§ШЭ и CuCLj cepoводородом при со скоростью 500 в течение 3 мин при температуре . Процесс концентрирования микропримесей из растворов А1 в НС1 проводят при комнатной температуре в течение , 30-6О мин.Полное извлечение As,Sb,ai, f. In, Ag, Аи достигается на золях сульфидов серебра и меди только при ,3-0,5 н НС1; Си, РЬ, Zn, Ni, Fe, Cd, Mn, Co - при в присутствии винной кислоты. После проведения сорбции примеси в концентрате определяют спектральным методом. Пример. Навеску неталличес кого алюминия (1 г) растворяют в смеси соляной и азотной кислот (3:1) при нагревании (на растворение идет 5 ч). Раствор выпаривают до влажных, солей,однократно обрабатывают 5 мл Hfjp и вновь упаривают до получения бесцветного расплава хлорида аломиния. К осадку приливают 50 мл , нагревают на водяной бане до растворения солей, охлаждают, переносят раствор в коническую колбу, добавляют 2 мл НС1 (1:1). В полученный раствор хлорида аломиния вводят заранее приготовленный золь сульфида серебра (0,005 г Ag в расчете на 1 г А1). В процессе коагуляции сульфид серебра сорбирует из раствора микропримеси t. As, Sb, Sn, Аи, In. Сорбент через 30 мин отделяют от маточного -. раствора центрифугированием, промывдют подкисленной водой, спиртом и эфиром. Фильтрат после отделения осадка выпаривают до объема 20 мл, охлаждают и к нему добавляют 9 г винной кислоты. Затем рН раствора доводят до 7 добавляют по каплям NaOH или КОН. В раствор вводят вновь полученнь1й золь сульфида серебра (0,005 г Ag) и ведут осаждение микроэлементов Си, Zn, РЬ, Fe, Ni, Cd, Mn, Co no схеме, описанной выше. Полученные концентраты анализируют спектральным методом. П р и м е р 2. Подготовку пробы преходят, как указано в примере 1. После растворения навески алюминия и выпариваняя до. влажных солей приливают воду и соляную кислоту. В раствор хлорида алюминия вводят заранее

приготовленный золь сульфида меди , (10 мг Си в расчете на 1 г А1). Все (Примеси разделяются на 2 группы: элементы. Hg, As, Sb., Sn, Ag,.Au, In сорбируются сульфивом меди при Kpjpry- s ляции золя 0,5 н HCi, вторая группа элементов - Zn, РЬ, Fe, Ni, Cd, Mn, Co сорбируется из оставшегося раство -. pa при в присутствии винной кислоты. Процесс сорбции, обработку кон-О центратов для спектрального анализа проводят аналогично примеру 1. Коэффициент обогащения на сульфидах се: ребра и меди составляет 100. Предел обнаружения следов примесей 10 - is .

Таким образом, способ позволяет повысить чувствительность химико спектрального, определения указанных примесей в особомистых веществах за 20 счет выбора оптимальной формы коллектора и максимального коэффициента обогащения.

Предлагаемый способ концентрирования микроэлементов имеет значитель-25 ные преимущества в части коэффициент та обогащения (100), количества сорбируемых элементов (15), полного концентрирования примесей при использовании меньших количеств сорбента. эо

формула изобретения

Способ концентрирования микропри- 35 месей при анализе особочистого алюминия сульфидом металла в присутствии винной кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента обогащения, числа сорбируемых элементов и обеспечения полноты извлечения примесей, в качестве сульфида используют золь сульфида серебра или меди и концентрирование ведут в 0,3-0,5 н соляной кислоте, затем сорбент отделяют, фкльтг рат нейтрализуют и вновь обрабатыват золем сульфида.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. ftohl F.A. ffettoden zur spectrochenischen Spuroianalyse.-Z. analyt. chem., 195, V. U2, ff 1, p, 19-22.

2i Yong P.N.W. Atcmic-absorption Determination of some Common Trace Elements in AlLminium Oxide and Orter Aluniniun Compounds Using a Corecipitation S araticai Teclmiquenalyst, 197, V. 99, W 1182, p. 588-59,

3. Карабаш A.Г., Пейзулаев Ш.И., Слосарева P.Д., Мешкова В.И. ХимиКО- спектральный метод анализа алюминия высокой чистоты. - Журнал аналитической химии, 1959, т. И, с.598 602.

. Руднев Н.А., Павленко Л.И), алофеева Г.И.и Симонова Л.В.Химико-спектральное определение меди, кадмия, серебра, цинка,, свинца и золота в аломинии. - Сб. Методы аналиМ.,.

за веществ высокой чистоты Наука, 1965, с.. 302-303