Спосіб визначення стронцію

Реферат: Спосіб визначення стронцію шляхом атомно-абсорбційної спектрометрії з електротермічною атомізацією. Після стадії атомізації додається стадія очищення графітової кювети при температурі, яка перевищує температуру атомізації на 200-300 °C, протягом 8 с у максимальному потоці захисного газу. UA 85067 U (12) UA 85067 U UA 85067 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до аналітичної хімії при визначенні стронцію. Відомий спосіб визначення стронцію у розчинах (1) шляхом рентгенофлуоресцентного аналізу з використанням попереднього вилуговування металу з цементної матриці. Вимірювання проводили напівавтоматичним спектрометром - аналізатором "VRA-20" (ФРГ) з рентгенівською трубкою з хром-анодом та кюветами для рідких і твердих зразків. Для 3 практичних цілей використовували концентраційну залежність до 5 мг/см , так як при більш високих концентраціях стронцію залежність має складний, нелінійний характер. Однак, при моніторингу мінеральних вод концентрація стронцію змінюється в діапазоні від 3 0,1 до 5,0 мг/дм , що на три порядки нижче вмісту стронцію в зразках, які досліджуються в аналогу. Відомий спосіб визначення стронцію, літію та калію в солонуватих водах (2) шляхом полум'яної фотометрії, який засновано на визначенні абсолютного фотоструму емісії металу, який аналізується. Метод дозволяє за допомогою методів хемометрики врахувати негативний вплив натрію, який заважає визначенню стронцію. Значення фотоструму емісії Sr отримують як різницю сумарного фотоструму емісії Sr та Na та фотоструму емісії Na, який отримано в умовах аналізу Sr. Для визначення сумарного фотоструму емісії віднімають внесок фотоструму емісії Na, який було отримано в умовах аналізу. Пробу консервують за допомогою HNO3, а як модифікатор вносять LaCl3. При цьому нижня межа визначення концентрації стронцію для цього 3 методу складає 0,5 мг/дм з відносним стандартним відхиленням Sr20 %. Однак при моніторингу мінеральних природних столових та лікувально-столових вод часто 3 концентрація стронцію знаходиться в діапазоні від 0,1 до 0,5 мг/дм . Чутливість методу полум'яної фотометрії обмежена наступними чинниками: низькою ефективністю розпилювання, коротким часом перебування атомів в реакційній зоні, побічними реакціями, що відбуваються в полум'ї. За прототип прийнято спосіб визначення стронцію (3) шляхом атомно-абсорбційної спектрометрії з електротермічною атомізацією з використанням як модифікатора розчину LaCl3. Метод базується на отриманні поглинаючого шару вільних атомів елементу шляхом імпульсного термічного випарювання речовин у графітовому трубчатому атомізаторі. Отримані розчини в об'ємі 20 мкл за допомогою автоматичного дозування вводять в графітову піч, що нагрівається електрострумом. Потім проводять термічну обробку за заданою програмою: висушування 25 с при 110 °C, озолення 10 с при 600 °C, атомізація 5 с при 1700-2000 °C. Атомне поглинання вимірюють по резонансній лінії для стронцію - 460,7 нм. Завдяки використанню модифікатору вдалося значно зменшити вплив супутніх макрокомпонентів, проте атомно-абсорбційне визначення низького вмісту стронцію в складних природних об'єктах, таких як мінеральні води, ускладнювалося через значний ефект пам'яті графітової кювети. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу визначення стронцію шляхом електротермічної атомно-абсорбційної спектрометрії з проведенням очищення графітової кювети при інтенсивному потоці захисного газу, підвищеній температурі та збільшеній тривалості стадії, що дозволить значно зменшити негативний вплив ефекту пам'яті задля зростання точності, відтворюваності і збіжності результатів при визначенні стронцію. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення стронцію шляхом атомноабсорбційної спектрометрії з електротермічною атомізацією, згідно з корисною моделлю, після стадії атомізаії додається стадія очищення графітової кювети при температурі, яка перевищує температуру атомізації на 200-300 °C, протягом 8 с у максимальному потоці захисного газу. 3 Суть способу полягає у тому, що до 1 см аналізованої проби, яка заздалегідь розведена у 3 10 разів (2) 0,2 % розчином HNO3, як модифікатор додають 20 мкл 7 ммоль/дм LaCl3. Після цього отримані розчини в об'ємі 20 мкл за допомогою автоматичного дозування вводять у графітову піч і проводять термічну обробку за заданою програмою: висушування 25 с при 110 °C, озолення 10 с при 600 °C, атомізація 5 с при 1550-1800 °C, очищення - 8 с при 19002100 °C та потоці аргону 30 л/год. Вимірювання виконують на атомно-абсорбційному комплексі "Сатурн-4ЭАВ" з використанням як коректора фону галогенної лампи КГМ. Захисний газ - аргон. Джерелом світла служить стронцієва лампа з порожнистим катодом. Атомне поглинання вимірюють по резонансній лінії для стронцію - 460,7 нм. Для визначення стронцію за способом атомної абсорбції з прямою електротермічною атомізацією проб пропонується модернізована температурно-часова програма атомізації, що дозволяє ефективно видаляти залишковий стронцій і таким чином стабілізувати чутливість вимірювання. 3 Масову концентрацію стронцію в пробах води CSr, мкг/дм розраховують за формулою: CSr=Cвимір.F, де: Свимір. - концентрація стронцію, знайдена за градуювальною залежністю; 1 UA 85067 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 F - кратність розбавлення проби. Для перевірки правильності результатів вимірювання концентрації стронцію для кожної аналізованої проби використано метод "введено-знайдено" з трьома паралельними 3 вимірюваннями та добавками по 100 мкг/дм до розбавлених в 10 разів мінеральних вод. Приклад 1: природна мінеральна столова гідрокарбонатна кальцієва мінеральна вода 3 "Рогатинська Джерельна", смт Лучинці, Івано-Франківська обл., М = 0,63 г/дм . 3 До мінеральної води (1:10) в об'ємі 1 см як модифікатор додавали 20 мкл LаСl3 з 3 концентрацією 7 ммоль/дм . Далі пробу в об'ємі 20 мкл за допомогою автоматичного дозування вводили в графітову піч і проводили термічну обробку за наведеною вище удосконаленою програмою. Розраховували масову концентрацію стронцію в розчині 1:10 мінеральної води "Рогатинська 3 Джерельна", яка складає 139,42 мкг/дм . Результати вимірювань представлено в табл. 1. Розраховано: середнє значення, середньоквадратичне відхилення S. Відносне стандартне відхилення складає 7 % та 11 % для проб без добавки та з добавкою відповідно. Введена добавка виявлена на 100,9 %. Приклад 2: природна мінеральна столова гідрокарбонатна магнієво-кальцієва мінеральна 3 вода "Верхівська Перлина", Вінницька обл., м. Бар, М=0,66 г/дм . 3 До мінеральної води (1:10) в об'ємі 1 см як модифікатор додавали 20 мкл LаСl3. Далі пробу в об'ємі 20 мкл за допомогою автоматичного дозування вводили в графітову піч і проводили термічну обробку за наведеною вище удосконаленою програмою. Потім розраховували масову концентрацію стронцію в розчині 1:10 мінеральної води 3 "Верхівська Перлина", яка складає 77,55 мкг/дм . Відносне стандартне відхилення - 15 %. Результати вимірювань представлено в табл. 2. Приклад 3: борна мінеральна природна лікувально-столова гідрокарбонатна натрієва вода 3 "Лужанська 4", Закарпатська обл., м. Свалява, М=3,24 г/дм . 3 До мінеральної води (1:10) в об'ємі 1 см як модифікатор додавали 20 мкл LаСl3. Далі пробу в об'ємі 20 мкл за допомогою автоматичного дозування вводили в графітову піч і проводили термічну обробку за наведеною вище удосконаленою програмою. Потім розраховували масову концентрацію стронцію в розчині 1:10 мінеральної води 3 "Лужанська 4", яка складає 10,22 мкг/дм . Відносне стандартне відхилення - 17 %. Результати вимірювань представлено в табл. 3. У порівнянні з прототипом і іншими відомими способами корисна модель, що заявляється, дозволить одночасно значно зменшити негативний вплив макрокомпонентного складу 3 визначуваного зразка за допомогою модифікатора 7 ммоль/дм LaCl3 та завдяки використанню 3 електротермічної атомної абсорбції, знизити до 0,1 мкг/дм нижню межу визначення концентрацій стронцію, підвищити точність, відтворюваність і збіжність результатів. Таким чином, пропонований спосіб у порівнянні з відомими способами визначення стронцію характеризується істотно меншим негативним впливом ефекту пам'яті, розкидом результатів та більшою точністю і відтворюваністю. Джерела інформації: 1. Шурупова Т.И., Голубців И.В., Коробков В.И. // Вестник московского университета. Рентгенофлуоресцентный метод определения стронция после его выщелачивания из цементной матрицы.-1999. - сер. 2, Т. 40 - С. 133-136. 2. Зарубин А.Г., Зарубина Р.Ф., Сметанина И.В. // Известия Томского политехнического университета. Особенности пламенно - фотометрических методик определения стронция, лития и калия в солоноватых водах.-2004. - Т. 307, № 5-48 - С. 99-102. 3. Пат. 52781 UA, МПК С02F 1/62. Спосіб визначення стронцію/ Чуєнко А.В., Солодова Л.Б., Нікіпелова О.М., Латаєва А.В.; заявник та патентовласник Укр НДІ МР та К. - № U201002239; заявл. 01.03.10; опуб. 10.09.10, Бюл. № 17 - прототип. 50 2 UA 85067 U Таблиця 1 3 Концентрація стронцію, мкг/дм Проба без добавки Проба з добавкою 146,64 261,53 143,54 249,31 128,08 210,24 139,42 240,34 9,94 26,79 0,07 0,11 101,0 № 1 2 3 X Середньоквадратичне відхилення, S Відносна похибка, Sr Процентна міра правильності, % Таблиця 2 3 Концентрація стронцію, мкг/дм Проба без добавки Проба з добавкою 80,08 187,14 88,04 196,23 64,54 171,62 77,55 185,00 11,95 12,44 0,15 0,07 107,4 № 1 2 3 X Середньоквадратичне відхилення, S Відносна погрішність, Sr Процентна міра правильності Таблиця 3 Концентрація стронцію, мкг/дм Проба без добавки Проба з добавкою 12,26 116,99 8,79 93,76 9,61 113,03 10,22 107,93 1,81 12,43 0,18 0,12 99,7 № 1 2 3 X Середньоквадратичне відхилення, S Відносна погрішність, Sr Процентна міра правильності 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб визначення стронцію шляхом атомно-абсорбційної спектрометрії з електротермічною атомізацією, який відрізняється тим, що після стадії атомізації додається стадія очищення графітової кювети при температурі, яка перевищує температуру атомізації на 200-300 °C, протягом 8 с у максимальному потоці захисного газу. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3