Спосіб пробопідготовки для електротермічного атомно-абсорбційного визначення срібла у вуглевмісних твердих об’єктах

Винахід відноситься до аналітичної хімії, а саме до способу підготовки проби при атомно-абсорбційному визначенні срібла у вуглевмісних твердих об'єкта х Відомий спосіб пробопідготовки для атомно-абсорбційного визначення мікродомішок металів у геологічних зразках із застосуванням спалення зразку та сплавленням золи із карбонатами натрію та калію у присутності нітрату свинцю чи пероксиду натрію [1]. Але при цьому час пробопідготовки надто великий (3-8 годин) та мають місце втрати срібла під час сплавлення. Відомий спосіб пробопідготовки для полуменевого атомно-абсорбційного визначення срібла у вуглевмісних геологічних зразках із застосуванням сплавлення з хлоридом натрію та послідуючим розчиненням у хлороводневій кислоті. При надто низькому вмісті срібла застосовується екстракція діфенілтіокарбамідом у пропілацетаті. Межа визначення складає 5×10-6%, точність в залежності від типу проби та вмісту срібла коливається від 4,6% до 19% Недоліком цього способу є складність та час аналізу мікрокількостей срібла (2-3 години), неповне вилучення срібла та використання летких екстракційних реагентів [2]. Відомий спосіб мокрого озолення вуглевмісних об'єктів для послідуючого полуменевого атомноабсорбційного визначення вмісту срібла та золота із застосуванням послідовного кип'ятіння у сумішах хлорної, азотної, хлороводневої та фтороводневої кислот [3]. При аналізі мікрокількостей срібла та золота додатково використовується екстракція. Недоліками методу є складність, використання токсичних кислот та тривалий час. Межа визначення спадає 2.10-6%, похибка 6,5%. Найбільш близьким за технічною сутністю та досягаємим результатом є спосіб пробопідготовки при електротермічному атомно-абсорбційному визначенні срібла у вугіллі, що грун тується на багаторазовому розчиненні зразку у азотній кислоті та застосуванні ацетату паладію у якості хімічного модифікатора. Межа визначення срібла складає 1,3.10-5%, похибка 1,6-2,2% [4]. Недоліком способу є довго тривалість та неповнота вилучення срібла з вугілля. В основу винаходу поставлена задача створення експресного способу пробопідготовки при електротермічному атомно-абсорбційному визначенні срібла у вуглевмісних твердих об'єктах, що дозволяє швидко визначати мікрокількості срібла у зразках різного складу без втрати чутливості та точності, що досягнута у прототипах. Поставлена задача вирішується тим, що способ пробопідготовки для електротермічного атомноабсорбційного визначення срібла у вуглевмісних твердих об'єктах полягає у кількісному спектроскопічному визначенні вмісту срібла. У атомізатор спектрометра дозують суспензію вуглевмісного об'єкту, яка стабілізована 0,1% добавкою лаурілсульфонату натрію. Концентрація 0,1% показала себе найбільш ефективною як з боку стабілізації колоїдної системи, так і з боку величини неселективного поглинання холостого розчину, що можна побачити з даних табл.1. Низьке значення аналітичного сигналу модельної суспензії свідчить про часткову седиментацію як наслідок недостатньої стабілізації. З іншого боку, невелике підвищення аналітичного сигналу при подальшому збільшенні концентрації лаурілсульфонату натрію пов'язане, очевидно, тільки зі збільшенням неселективного поглинання самого реактиву. Таблиця 1 Концентрація лаурілсульфонату натрію у модельній суспензії 0,05 0,10 0,15 0,20 Аналітичний сигнал модельної суспензії 0,078 0,152 0,165 0,201 Аналітичний сигнал холостого розчину 0,002 0,003 0,010 0,050 Визначення вмісту срібла проводиться методом добавок відомої кількості срібла, що дозується на сухий залишок суспензії у атомізаторі після закінчення стадії сушіння, після чого знов проводять сушіння та безпосередньо вимірювання. При цьому використовують градуйовану залежність, що отримують наступним чином. Від величин аналітичного сигналу Α1..АІ(і=4-6), що отримані з використанням добавок відомої кількості срібла до аналізованого розчину після закінчення першої стадії сушіння, віднімають значення аналітичного сигналу А0 , що отримують з використанням добавки чистої води до аналізованого розчину після закінчення першої стадії сушіння, отримуючі величини А’1..A’i. За отриманими даними будують залежність у координатах A' - величина добавки та знаходять вміст срібла, що відповідає аналітичному сигналу А0. Приклад. У мірну колбу об'ємом 100мл додають наважку 0,1г ла урілсуль фонату натрію та розчиняють у 3050мл теплої дистильованої води. Аналізований зразок перетирають у агатовій ступці, що попередньо ополіскують теплою азотною кислотою. Наважку перетертого зразку масою 0,1г, яка береться з точністю до четвертого знаку, кількісно переносять у мірну колбу з розчином, доводять водою до мітки та перемішують. 20мкл отриманого розчину вміщують дозатором в електротермічний атомізатор -графітову піч з піролітичним покриттям атомноабсорбційного спектрометра Сатурн-3. Нагрівання печі проводять за такою програмою: стадія сушіння - 20с при 80°С, після чого нагрів припиняють та додають 20мкл градуйованого розчину чи води (для вимірювання безпосередньо проби), та стадію сушіння повторюють; стадія попередньої обробки 20с до температури 700°С зi швидкістю нагріву 31°С за секунду, атомізація 5с при температурі 2300°С та температурна очистка атомізатора на протязі 3с при температурі 2700°С. Витрату аргону у вн утрішню порожнину печі на стадії атомізації регулюють в залежності від величини аналітичного сигналу срібла. Роботу проводять за однопроменевою схемою з дейтерієвим коректором фону для усунення неселективного поглинання. Враховують величину холостого досліду - власне поглинання 0,1% розчину лаурілсульфонату натрію. Аналітичний сигнал реєструється за величиною амплітуди аналітичного сигналу. Вміст срібла встановлюють за градуйованою залежністю, що отримують методом добавок. Для приготування градуйованих розчинів використовують послідовне розведення стандартного розчину срібла 1M розчином азотної кислоти. Було приготовлено розчини з концентрацією 25; 50; 75 та 100мкг/л. У графітову піч вводять 20мкл суспензії, висушують, вводять на сухий залишок 20мкл води, знову висушують, проводять попередню обробку та вимірюють аналітичний сигнал А0. Аналогічно виміряють А1-А4 , але замість води дозують відповідні градуйовані розчини. Після цього від значень А1-А4 віднімають А0 та будують з отриманих значень А'і будують їх залежність від концентрації відповідного градуйованого розчина. За цією залежністю знаходять концентрацію С, що відповідає А0. Помноживши цю концентрацію на загальний об'єм суспензії (100мл=0,1л), та поділивши на масу наважки, що використано для її приготування (0,1г), маємо вміст срібла у зразку: 0,1 w(Ag ) = C × × 10 6 = C × 10 6 (ppm) 0,1 У табл. 2 приведені результати перевірки правильності запропонованого методу на прикладі аналізу модельної суміші. Вміст срібла у суміші визначено за методикою із застосуванням сплавлення з сумішшю карбонатів натрію та калію у присутності нітрату свинцю, описаною в [1]. Таблиця 2 Зразок Метод пробопідготовки Модельна суміш Сплавлення вугілля, графіту по [1] та активованого Введення вугілля суспензії Введено срібла, ррm Знайдено срібла, ррm Межа визначення, ррm Sr Час аналізу, годин 83 79 1,9 0,042 3-4 83 78 2,3 0,050 0,5-1 Порівняння запропонованої методики з прототипом наводиться у табл3. Наведені експериментальні результати свідчіть, цю запропонована методика пробопідготовки твердих вуглевмісних зразків для атомноабсорбційного визначення вмісту срібла дозволяє значно скоротити час аналізу, при цьому має місце деяке погіршення метрологічних характеристик. Таблиця 3 Метод пробопідготовки Багаторазове кип'ятіння з азотною кислотою по [4] (прототип) Введення суспензії (запропонована методика) Межа визначення, ррm Sr Час аналізу, годин 0,13 0,022 3-5 2,3 0,050 0,5-1 Технічним peзультатом запропонованого способу є скорочення часу визначення срібла у твердих вуглевмісних об'єктах, зниження втрат при пробопідготовці. Джерела інформації: 1. Я Долежал, П.Повоидра, З.Шумцек. Методы разложения горных пород и минералов. -М.: Мир, 1968. -276с. 2. Н.Л. Фишкова, Α.Η, Курский. Атомно-абсорбционное определение серебра в углеросодержащих породах, рудах и угля х // Завод, лаб. -1989. -Т. 55, №8. -С.34-36. 3. Бажов A.C., Соколова Ε.Α. Экстракционно-атомно-абсорбционное определение серебра и золота //ЖАХ. 1977. -Т.32, №1. -С.65-69. 4. Bhattacharyya, S.S. Electrothermal AAS determination of silver in coal fly ash. // At. Spectrosc. -1994 –T.15. -№ 6. -С.242-244. (прототип)