ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы определения следов веществ из "Колориметрическое определение следов металлов" Существенной особенностью методов определения следов веществ является то, что они позволяют определять не только малые количества вещества вообще, но и в присутствии преобладающих количеств посторонних веществ, которые могут серьезно влиять на реакции определяемого элемента. Ацализ следов веществ совмещает в себе характерные особенности как макро-, так и микрометодов анализа. Так, величина навески образца, а иногда и предварительная обработка его при определении следов веществ сходны с применяемыми п Я1 макроанализе. Часто при определении следов веществ исходят из навесок даже больших, чем при макроанализе (больше 1 г). Известны случаи, когда брали навески в несколько сот килограммов. Но в конечной стадии анализа при определении следов веществ часто имеют дело с количествами веществ меньшими, чем п )и обычном микроанализе, при котором 1 т обыкновенно представляет предел достигаемой точности. При многих колориметрических методах можно определять 1 у вещества или даже меньшие количества с точностью в 5—10%, и такую же точность дает спектрохимический анализ. [c.20] Обзор распределения следов элементов в природе не входит в задачу этой книги, однако интересно дать таблицу содержания редких элементов в изверженных породах и первичных сульфидах (табл. 1). Для большинства элементов среднее содержание их в земной коре такое же, как в изверженных породах. Многие так называемые редкие элементы так же распространены, как и элементы, считающиеся обычными. Германий имеет такое же распространение, как мышьяк, галлий — как свинец, церий— как цинк, скандий более распространен, чем ртуть или висмут, и т. д. Из изверженных пород редкие элементы тем или иным путем попадают в растения или организмы животных и с течением времени многие из них могут заметно накапливаться в живом веществе. Важная роль следов элементов в жизненных процессах теперь хорошо осознана и определение их имеет как практический, так и научный интерес. [c.20] Методы,, обычно применяемые при определении следов веществ, можно разделить на такие, которые имеют общее применение, и на такие, которые в настоящее время применимы лишь к более или менее ограниченному числу элементов. В числе последних методов находятся те, которые основаны на измерении радиоактивности и каталитического действия веществ, и некоторые микроскопические методы, при которых измеряют диаметр капельки ртути или королька благородного металла, полученного в результате капеляции . [c.21] К методам, имеющим общее применение, относятся фотометрия (колориметрия,, спектрофотометрия, нефелометрия и турбидиметрия), оптический и рентгеновский спектральный анализ и полярография . Сюда можно отнести также методы, основанные на флуоресценции, количество которых пока невелико, но можно ожидать, что в будущем число их увеличится (ср стр. 83). [c.21] Кольтгоф, Лингейн, Полярография, М.-Л. 1948. [c.21] Практическая чувствительность некоторых цветных реакций соответствует 10 мг или меньшей величине (например, яри ди-тизоне в качестве реактива на Си, РЬ, 2п, Сс1 и т. п.). Ср. таблицу 4, стр. 52. [c.22] Этих пределов можно достичь или их превысить, используя Ю мл раствора при колориметрическом определении меди, никеля свинца и, возможно, некоторых других металлов. Следы каль-. ция и стронция нельзя определить колориметрическими методами. Большим преимуществом спектрографического метода анализа является возможность определять все эти и другие элементы одновременно. [c.23] Описан спектрографический метод определения следов металлических загрязнений в органических веществах, при котором 0,4 г анализируемого вещества озоляют мокрым путем и 0,03 мл раствора (что соответствует 30 мг пробы), выпаривают на электроде, а остаток испаряют в высоковольтной дуге переменного тока. Нижний предел составляет 0,0001% для А1, Са, Си, Ре, М , Мп, , РЬ, 5п, 5г и 0,0005% для 2п. Погрешность определения колеблется от О до 50% (последняя величина при определении 2п) при содержании металлов от 0,0005 до 0,005% средняя величина ошибки равна 12%. Для Си, ре, N1 и РЬ можно колориметрически получить такие же результата, а для 2п и лучшие, но, конечно, лишь применяя большие навески и затрачивая знач ительно больше времени. [c.23] Установлено, что измерение одной спектрограммы дает возможную ошибку в 25%, а среднее при измерении четырех спектрограмм понижает ошибку примерно до 5%. Для сравнения заметим, что в 0,5 г силиката можно определить никель и кобальт колориметрически с чувствительностью в 1 г/г и с ошибкой около 10%, если содержание этих металлов в силикате равно 10 г/г. Флуоресцентным методом можно обнаружить в силикатах даже 2 г/г бериллия. Для определения в силикатах лития и лантана нет чувствительных колориметрических методов. [c.23] Заметим, что колориметрические определения часто можно производить с простой и дешевой аппаратурой, доступной большинства аналитических лабораторий, и что для аналитика яе требуется специального обучения чувствительность нов -ших колориметрических методов часто очень высока и точность их такая же или даже ббльшая, чем при других методах. Учтя все это, придем к заключению, что колориметрия является важным методом анализа при определении следов веществ. [c.24] На рис. 1 (стр. 17) указаны пределы применимости весового, объемного, колориметрического и спектрографического методов анализа. Само собой разумеется, что на рисунке представления о границах пригодности указанных методов обобщены, так как, очевидно, здесь нельзя провести строгой и определенной границы. Применение весовых и объемных методов анализа при определении следов веществ, в большинстве случаев ограничено составными частями, содержащимися в количестве. от 0,01 до 1007о для определения веществ, содержащихся в пределах от 0,01 до 0,1% и иногда даже до 1% — эти методы имеют ограниченное применение. По существу нет ничего невозможного в применении весовых или объемных методов для определения следов веществ можно воспользоваться микрометодами, если определяемое вещество сначала отделить от макрокомпонентов, но это создает столько неудобств, что такие методы применяют редко 15. [c.24] Практическая область применения колориметрических методов может считаться от верхней границы около 1% (визуальная колориметрия) или 10% (спектрофотометрия) приблизительно до 10 %, (т. е. 0,1 г/г). Конечно, нижний предел зависит от чувствительности реакций и может быть намного выше 10 %, однако для многих металлов и металлоидов имеются колориметрические методы, позволяющие определять содержание в 10- —Ю- % (т. е. 0,1—1 г/т). [c.24] Область применения спектрографического метода в том виде, как его обычно выполняют, почти совпадает с областью применения колориметрических методов верхний предел составляет 1% или немного больше, нижний — около 10 %. Для многйх элементов не удается достигнуть чувствительности в 10 % (а для некоторых даже 10 %), так что указанный предел достигается лишь при благоприятных условиях как в отношении природы анализируемого вешества, так и определяемого эле мента. [c.25] Определение микрокомпонентов вещества, составляющих не более 0,1 г/т, как правило, затруднительно илй же совсем не выполнимо при помощи обычных методов определения следов веществ, и в таких случаях приходится прибегать к специальным методам. К счастью, предел большинства практических требований к методам определения следов лежит часто значительно выше 10 %. Так, при анализе сплавов микрокомпоненты лишь редкб определяют в количествах, меньших 10 —10 %. [c.25] Для определения следов веществ в количествах, меньших 10 %, требуется, во-первых, выделить определяемое вещество, т. е. сконцентрировать его в небольшом объеме жидкости или твердого вещества при полном или частичном отделении от других составных частей пробы и, во-вторых, определить элемент в обогащенной им фазе методом, имеющим высокую абсолютную чувствительность. Особенно пригодны для этой цели спектрографические методы, так как они часто позволяют открывать 10 — 10 мг элемента или же около Доо того количества, которое можно обнаружить наиболее чувствительными колориметрическими методами в обычном их выполнении кроме того, они более специфичны, чем последние. Спектрографическое открытие и определение элементов после их химического обогащения применялось неоднократно, но, главным образом. [c.25] Методы, основанные на флуоресценции или на каталитйче-ском действии определяемого элемента также могли быть применены в некоторых случаях после обогащения, так как от часто имеют высокую абсолютную чувствительность. Такие методы, однако, менее ценны, чем спектрографические, так как при них иногда больше мешают посторонние элементы. При наличии хорошего метода отделения, позволяющего работать с большими навесками пробы, для конечного определения выделенного элемента можно применить колориметрические методы. Иллюстрацией к этому является упомянутое определение селена в почвах, при котором перегонкой можно легко выделить селен из очень больших навесок образца. [c.26] Вернуться к основной статье