Инструкция НСАМ 60-С
Спектральные методы. Стронций. Пламенное спектрофотометрическое определение стронция в горных породах и минералах

Выписка кз приказа ГГК СССР te 229 от 18 мая 1964 года.

7, Министерству геологии и охраны недр Казахской ССР, главным управлениям и управлениям геологии и охраны недр при Советах Министров союзных республик, научно-исследовательским институтам, организациям и учреждениям Госгеодкома СССР:

а) обязать лаборатории при выполнении количественных анализов геологических проб применять методы, рекомендованные ГОСТами, а также Научным советом, по мере утверждения последних ВИЫСои.

При отсутствии ГОСТов и методов, утвержденных ШСом, разрешить временно применение мотодик, утвержденных в порядке, предусмотренном приказом от I ноября 1954 г. )й 998;

в) выделить лиц, ответственных за выполнение лабораториями установленных настоящим приказом требований к применению наиболее прогрессивных методов анализа.

Приложение К? 3,$ 8. Размножение инструкций на местах во избежание возможных искажений разрешатся только фотографическим или злоктрогрвфическим путем.

50-С

горячей води и растворяют его в солнно.". к/.слоте d 1,19 при нагревании. Частицы осадка, оставшиеся на Зяльтрс, рпстиор:квт в нескольких каплях соляной кислоты 1:1 и проникают ыкльтр горячей водой, собирая жидкость в тот же стакан. Раствор часто получается мутный от выделяющегося геля кремневоГ. кислоты, ксли в растиоре поиимо аморфной крскнекислоти имеется тяжелей осадок неразложивгк.-гося материала, его отфильтровывают и плошают исболь;з:ши поргсзд-ии горячей воды. Фильтр с осадком по:.:ещаит в п.-етипсзыН тигель, подсушивает, озолпют, остаток сиеливают с достаточна:: количеством соды и повторяют сплавление и переведение строигпя :: раствор, который при соединяют к основному раствору.

Объединенный раствор упаривают досуха на ио.чаиой боне. Сухой остаток смачивают 2 ил соляной кислоты d 1,19, прибавляют нешо-го горячей води и иа.-ревают до pacTuoi/енкя солей. Крсонсвую кислоту отфильтровывают и промывают осадок на фильтре горячей зодо«. Солянокислый фильтрат упаривают до йа:ого объема на водя ь or. бане, переносят в мерную колбу на 23-50 ::л, доливают водок до иоткк и перемошквают.

Анализируемый раствор фотоиетрнруют на линии стронция и на 20° выше линии стронция и вычитают значение )оиа из полученного для стронция отсчета^хЛ Находят приблизительное содер ание стронция в пробе, сравнивая полученные отсчета с отсчетами для стандартных растворов /без учета фона/. Ввиду того, что в растворе почти

^х'Фон не учитывают при определении больших содст.»ашк. стронция, при котором используется сильное разведение /0,1-О,Ъ г в 50 ил/.

и

Й 60-С

всегда присутствуй соли алииикия и железа, сильно ослабляющие излучение стронция, полученное приблизительное содержание стронция следует уд:зоить^хЛ

Если содержание стронция в растворе составляет более 10 мкг в I мл, раствор разбавляют водой до содержания стронция 5-10 мкг в 1 мл и снопа определяют приблизительное содержание стронция.

Делее,в три пробирки помещают по 5 мл осноиного /или разбавленного/ раствора и добавляют: в первую пробирку - 5 мл воды; во вторую - 5 мл стандартного раствора, содержащего примерно такое се количество стронция, как анализируемый раствор; в третью - 5 мл стандартного раствора в два роза большей концентрации.

Растворы переменииаэт и последовательно ротонетрируют на линии стронция. Затем раствори готометрируют в обратной порядке и берут среднее из полученных отсчетов. Измеряют интенсивность (рона по обе стороны от линии стронция /на 20-30°/, при этом распыляют любой из трех растворов, находят среднее значение и вычитают его величину из полученных отсчетов.

В системе координат / J ; С/, где J - отсчет по шкале гальванометра, 0 - ко .гентрация стронция в стандартном растворе, находят точки А, Б и Д /см.рис. 2/, соответствующие интенсивности стронция в измеряемых растворах. Через три точки проводят прямую и находят отрезок X, который соответствует концентрации стронция в растворе /в масштабе координаты/.

Содержание стронция в анализируемом материале вычисляют по Формуле:

% srO = —£-* ^Y- . 100 = --J-^Y • ^q—,

И . IOOOOOO    Н    .    10000

^х7при анализе бокситов, а также при малом разведении /I г на 25 млf влияние солей алюминия настолько велико, что даже ориентировочное содержание стронция необходимо определять по методу добавок /си.низе/ с использованием только одной добавки.

10

fe 60-С

где: С - концентрация стронция в растворе (мкг/мл SrO );

v - объем растворо, мл;

q - дополнительное розбзимение;

И - насека, г;

1000000 - переход от г к икг.

Литература

1. Временная инструкция по внутрилабораторному контролю качества выполнения химических и количественных спектральных анализов полезных ископаемых б лабораториях системы МГ и ОН СССР,19о0г.

2.    Полуэктов И.С. Методы анализа по фотометрии пламени.

"Химия". М., 1967.

3.    Пономарев А.И. Методы химического анализа силикатных и карбонатных горных пород. Из-во АН СССР, М., 1961 г.

Технический редактор Л.Н.Хорошева Корректоры : Л.А.Папина Н.т.Осипенко

Сдано в печать 12.УШ.Ь7г. Подписано к печати 9.1.68 г. ЛЬ3072 Заказ ь Ы Уч.-И8д.л.0,6 Тираж ЬЬО

Москва, Старомонетньй пер.,29. СОП ЬИМСа

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР Научный Сонет по аналитическим методам при ВИНСе

Спектральные методы Инструкция № 60-С

ПЛАМЕННОЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ И МИНЕРАЛАХ

Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья /БИМС/

Москва, I960 г.

Инструкция № 60-С рассмотрена в соответствии с приказом Государственного геологического комитета СССР \ч 229 от 18 мая 1964 г. Научным Советом по аналитическим методам /протокол К? 9 от 29.ХЛ.66 г./ и утверждена ВИЙСом с введением в действие с I августа 1967 г.

ПЛАМЕННОЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОНЦИИ В горних ПОРОДАХ И МИНЕРАЛАХ*/

Сущность метода

Определение стронция основано на измерении интенсивности излучения его атомов в ацетиленово-воздушном пламени. При этом используется синяя резонансная линия стронция с длиной волны 4607,3 А.

Интенсивность излучении измеряют на пламенной спектрофотометре, собранной на основе монохроматора УЙ-2 •

Присутствие в растворе больших количеств фосфатов, а также алюминия и некоторых других металлов /особенно многовалентных -железо, хром и т.п./ в значительной степени гасит излучение стронция, что объясняется в первую очередь образованном в пламени труднолотучих соединений стронция с этими элементами^.

Чтобы устранить влияние состава раствора на результаты анализа, стронций определяют методом добавок**/. При этом присутствие в растворе указанных выше элементов вызывает лишь небольшое снижение чувствительности определения.

внесена в ИСАЙ спектральной лабораторией ВйЫСа, 1967 г. ^Предварительно находят приблизительное содержание стронция. ¹

№ 60-С

Навеску исследуемого материала разлвгают¹ сплавлением с содой в платиновом тигле. Сплав выщелачивают водой, нерастворимый остаток, содержащий карбонат стронция, отфильтровывают, отмывают от сухь^ат-ьона и растворяют в соляной кислоте. При таком способе шдготоикк раствора фосфор и частично алюминий отделяются от строн* ещя. Большая часть кремневой кислоты также удаляется. Для удаления остатков кремнекислоты ее переводят в нерастворимое состояние упа-розашвем солянокислого раствора досуха и растворением сухого остатка.

Уетодика предназначена для определения стронция в силикатных гооаых породах, кзвостняке, доломите, магнезите, гипсе, барите, боксите и в других аналогичных породах и минералах.

Анализируемый материал не должен содержать веществ, разрушающих платину /сульфиды, соединения свинца, олова, висмута и пр./.

Таблица I

Допустимые расхождения*

!

2тедлее содержание стронция, #(SrO)j Допустимые расхождения, отн.%

Реактивы и материалы

1.    Кислота соляная d 1,19^х/; разбавленная Isl; 0,1 н. раствор /5 ил кислота 1:1 доливают ьодой до литра/.

2.    Кислота фтористоводородная, 40.^ная.

3.    Барий хлористый, 10£-ный раствор.

4.    Нат./Ий углекислый, безводный, ч.д.а,; 1-2£-ны.^м. раствор.

5.    Стронций углекислый ч.д.а.

6.    Стандартный раствор стронция. Навеску 0,2850 г карбоната стронция помечают в мерную колбу на 200 ил, до о а и.у: 20-50 мл воды и но каплям соляную кислоту 1:1 до растворении навески. Затем добавляют 3-4 мл избытка кислоты, доливают водой до »летки к перемешивают. Полученный раствор содержит X ыг SrO в I цл.

Приготовление серии стандартных иастворор. Ь мерную колбу на 500 мл полегают 25 мл стандартного раствора строшшя, содержащего I мг SrO в I мл, доливают 0,1 н. раствором соляной кислоты до метки и переметила: >т. Полученный раствор содержит 50 мкг SrO в I ыл /первый раствор серии/. Отмеривают 200 мл этого раствора и смеиинапт в сухой колбе или склянке с рапным объемом 0,1 н. раствора соляной кислоты. Продолжая такое разведение, получают всю серию стандартных растворов, содсркаща 50,0; 25,0; 12,5;

6,25; 3,125; 1,56; 0,78 мкг SrO в I мл.

Аппаратура

Стронций определяют при помощи пламенного спектрофотометра, собранного на основе монохроматора УМ-2². Принципиальная схема установки дана на рис. 1.

х7

I. Принципиальная схема плаиеннофотометрической установки

I - универсальный монохроматор УМ-2, 2 - фотоумножитель ФЭУ-19,

3    - стабилизированный источник высокого напряжения для литания Фотоумножителей типа "Орех".(а - стабилизатор, б - выпрямитель),

4    - защитное сопротивление /а/ и потенциометр /б/ для плавкого регулирования чувствительности,

5    - зеркальный гальванометр /например, М-21/, б - баллон с ацетиленом, 7 - редуктор /а - мембранный вентиль, б - игольчатый вентиль/,

8    - Промывные склянки с серной кислотой,

9    - Маномотр водяной, 10 - предохранительное устройство,

(а - сетка, б - капилляр), II - компрессор /например, КВМ-8/

12 - ресиверы по 15-20 л каждый, 13 - регулятор давления воздуха,

14 - манометр стрелочный, 15 - распылитель, 16 - тигель с раствором, 17 - смесительная камера, 18 - сливная склянка с водным затвором,

19 - горелка из плавленного кварца. ²

Ki 60-с

В схеме применена плавная регулировка чувствительности с помощью потенциометра /46 на рис. I/, сопротивление которого подбирается в зависимости от критического сопротивления гальванометра.

Порядок работы на установке

Включение ^станома.

1.    Установить фотоумножитель ФЭУ-19 и подключить его к выпрямителю.

2.    Проверить заземление высоковольтного зыпрпм теля, кожуха фотоумножителя и корпуса монохроматора.

3.    Проверить плотность соединения резиновых шлангов со стеклянными трубками.

4.    Проверить наличие воды в водяных затворах.

5.    Проверить крепление распылителя в горловине распылительной камеры.

6.    Убедиться, что шунт установлен на минимальную чувствительность.

7.    Включить высоковольтный выпрямитель типа "Орех” согласно прилагаемой к нему инструкции /не прогревание прибора требуется около получаса/ и установить необходимое напряжение /максимально допустимое напряжение указано в паспорте фотоумножителя/.

8.    Включить коыпроссср и отрегулировать давление по манометру /оптимальное давление подбирают заранее/.

9.    Открыть баллон с ацетиленом и с помощью вентиля /7-а/ отрегулировать давление по водяному манометру. При атом надо так отрегулировать положение игольчатого веитлля /7-6/, чтобы второй манометр на редукторе показывал давление 0,2-0,6 отм.

10. Поджечь горючую смесь над горелкой: необходимо предварительно поднести к распылителю тигель с водой.

fe 60-С

II. ькявчкть освежитель впали гальванометра.

i/.ш Установить аирпну входной цели 0,10 мм, выходной -0,12 ИМ.

13.    Установить барабан монохроматора на аналитическую линию определяемого ар-чо.-тв.

14.    Открыть зятгор коиохро^атораг и приступить к иэмеренини.

включениеустало

I. У его ловить потенциометр на минимальную чувствительность голь*ьно::етро.

Ьакрыть затвор монохроматора.

3.    Ьсхтп:гь ключом баллон с ацетиленом.

4.    Ьыключпть компропсор поело того, как пламя погаснет.

5.    Ьчклачэть высоковольтным выпрямитель /согласно инструкции/.

6.    Ьцключкть осветитель школы гальванометра.

Ход анализа

Ноы/:ку образца от 0,1 до 1 г /в зависимости от предполагаемого Со^грхсккя в нем стронция/ сплавляют в платиновом тигле с аост::::рат1ша количеством безводной соды. Сплав выщелачивают аоди^ но: нагревании до полного его распадения. Остаток, содержаний карбонаты стронция, кальцин и бария вместе с гидроокисями титана, железа и части алюминия, и остаточную кремнскислоту отфильтровывают и тщательно промыоают горячим 1-2%-ныа раствором соды лр отсутствия в н ромы иных водах сульг; ат-иона /проба с раствором хлористого барии пря подкислении соляной кислотой/.

Развернув фильтр на стенке стакана, смывают остаток струей

8

1

1,0 - 10,0    10-5

0,1 - 1,0    30 - 10

Во достигаемой точности методика соответствует допустимым расхождениям /см.табл.I/ для содержаний от 0,1 до 10# SrO.

Ддн содержаний 0,1 - 0,01# SrO расхождения между параллельными оц^сделенияаи не превышают 30-45# соответственно , по опыту работы ххзхко-аналитической и спектральной лабораторий ВИМСа /.

2