Способ определения действительных содержаний примесей в пробах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21/1 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ ТВУ аналитической химии, а точнее, кному из ее разделов - количественному анализу на содержание примесей.Цель изобретения - расширение диапазона измеренйй действительных соджаний примесей в области содержанменьших содержаний, охватываемыхстандартными образцами, Данные, необходимые для достоверного определенияискомых содержаний, устанавливаютпутем регистрации аналитических сигналов, зависящих от содержания примеси в веществе стандартных образцов,неадекватных исследуемой пробе посодержаниям примеси, с последующимустановлением величины и знака систематической погрешности результатаопределения примеси в пробе, 1 ил. ерий,держаний, например до 10-10 7, н обходимо обеспечить возможность ус тановления систематической погрешности результата анализа на содерж ние примеси. Для этого необходимо, в свою очередь, установить зависимость относительной систематическо езультата и анализе налиэа о погрешности р найденного пр Правильное у симости требу менительно к одержания. такой завиния как прио большим ановленит ее иэучтносител жаосодержан ниям, со ержания онтроли отерями и м онента. арактер ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) Прокофьев В.К. Фотографические методы количественного спектральног анализа металлов и сплавов. М-Л.: ГИТТЛ, ч. 11, 1951, с. 199, 202.Шаевич А.Б. и Плинер Ю.Л, Компаративный метод измерений при аттестации и использовании стандартных образцов для химического анализа. - Измерительная техника, М 12, 1973, с. 63.( Ь 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛНИХ СОДЕРЖАНИЙ ПРИМЕСЕЙ В ПРОБАХ 57) Изобретение относится к облас Изобретение отноаится к аналитической химии, а точнее к количественному анализу, и может быть использовано для установления содержаниймикропримесей в пробах и при аттестации стандартных образцов и аналогичных им по назначению веществ,Цель изобретения - расширениедиапазона измерений действительныхсодержаний в область содержаний,меньших содержаний, охватываемыхстандартными образцами,На чертеже представлена зависимость относительной систематическойпогрешности результата анализа насодержание примеси от найденногопри анализе содержания примеси.Для того, чтобы расширить диапазон определения действительных соям, так и меньшим содезмеримым с изменениемпримеси, обусловленнымуемыми поступлениями илвещества определяемогоЭто связано с тем, чтозависимости при перехо3 146938относительно больших содержаний в об-ласть малых изменяется, т.е, появляется область перегиба иэ-эа возрастания той составляющей относительной систематической погрешности, ко 5торая обусловлена подобными источниками искажения аналитического сигнала. Поэтому для экспериментальногоустановления зависимости относительной систематической погрешности а результата днализа от содержания примеси С, найденного как результатанализа, необходимо . подвергнутьколичественному химическому анализуна содержание примеси, подобно пробам неизвестного состава, стандартные образцы двух разновидностей. Одна из них должна быть представленаобразцами, значения величин аттестованных содержаний которых настолькомалы, что неконтролируемое искажение аналитического сигнала влияетнарезультаты анализа. Другая разновидность стандартных образцов должна быть представлена образцами, значения аттестованных содержаний приме"сей которых относительно велики ипоэтому искажения сигнала, обусловленные неконтролируемыми изменениями 30содержания примеси, не влияют нарезультаты анализа,Метод анализа, который может бытьиспользован для определения содержания примеси в веществе стандартныхобразцов как в пробе неизвестногосостава (хотя действительные содержания примеси в стандартных образцах.известны - это их аттестованные характеристики), и затем - для определения той же примеси в исследуемойпробе, должен отвечать двум требованиям. Во-первых, он не должен бытьсвязан с использованием стандартныхобразцов в качестве средств установления градуировочных зависимостейв координатах аналитический сигналаттестованное содержание, Во-вторых,метод должен быть пригоден дпя определения микропримесей в принципе.Зтим требованиям отвечает, например,колориметрический метод анализа, принеобходимости с применением предварительного концентрирования. После,того, как будет выполнен анализ вещества стандартных образцов и анализвещества пробы на содержаниепримеси, по результатам анализа,ис учетом аттестованных значений со 9 4,держаний строится зависимость Д == Й(С), Зкстраполяция указанной зависимости в область содержаний, соответствующую содержанию примеси впробе, найденному как результат анализа, обеспечивает установление величины и знака систематической погрешности результата анализа пробы насодержание данной примеси.Способ осуществляется следующимобразом.Отбирается проба исследуемого вещества. Регистрируется аналитическийсигнал (измеряется оптическая плотность раствора пробы, зависящая отсодержания примеси), т.е. производит-.ся количественный анализ пробы насодержание примеси. Составляетсянабор стандартных образцов с различными аттестованными содержаниямипримеси. Набор должен включать неменее трех (по содержанию примеси)типов стандартных образцов, имеющихтакие содержания примеси, что на ихфоне действие неконтролируемых источников искажения сигнала обнаруживается данным методом анализа и не менеетрех типов, имеющих содержания, нафоне которых указанное действие необнаруживается. Практически это означает, что стандартные образцы первой разновидности должны иметь какможно меньшие содержания, а образцывторой - содержания, принадлежащиек области относительно высоких значений - вплоть до десятых долей процента.Измеряются оптические плотностирастворов вещества стандартных об"разцов, зависящие от содержания вних примеси, в тех же условиях, чтои при регистрации соответствующегоаналитического сигнала от пробы,Вначале регистрируются аналитические сигналы применительно к стандарт"ным образцам с минимальными содержаниями, а затем - применительно кстандартным образцам с относительновысокими содержаниями. Такая последовательность обусловлена тем, чтообразцы с минимальныя содержаниямипримеси ближе по своим характеристикам к пробе.Результаты анализов веществастандартных образцов каждого типана содержание примеси сравниваютсяс аттестованными значениями содержаний, т.е. со значениями, извест"9389е 50 55 5 146 ными до анализа, По разности этих 1 значений устанавливают величину и знак систематических погрешностей результатов анализов вещества стандартных образцов на содержание примеси.Строится зависимость Л= Й(С), где Л - относительная систематическая погрешность результата анализа на содержание примеси; С - содержание примеси, найденное при анализе.Участок полученной зависимости, соответствующий стандартным образцам с содержаниями примеси, на фоне которых действие неконтролируемых источников искажения сигнала обнаруживается данным методом анализа, экстраполируют применительно к значению содержания примеси, найденному как результат анализа пробы. По данным экстраполяции применительно к указанному значению устанавливают величину и знак относительной систематической погрешности результата анализа пробы и определяют по ней поправку, которую нужно ввести в результат анализа пробы, Введение такой поправки и дает искомое значение действительного содержания примеси в исследуемой пробе.П р и м е р. Определение действительного содержания микропримеси . свинца в алюминии высокой чистоты.Исследуемую пробу алюминия раст воряют в щелочи и, поскольку определяемое содержание относится к области микропримесей, производят концентрирование полученного раствора, Далее выполняют анализ исследуемой пробы колориметрическим методом с использованием дитизона, По результату выполненного анализа содержание свинца в алюминии оказалось равным 1 107Производится отбор стандартных образцов разных по содержанию примеси типов. В данном примере отобранные стандартные образцы имеют следующие аттестованные содержания при-.меси свинца, 7.: С= 1 10 "; С = 2,4.10; С = 1,4 10; С6 =810; С=410Все стандартные образцы должны подвергнуться анализу в порядке возрастания аттестованных содержаний. Для этого вещество каждого стандартного образца растворяется в щелочи и раствор подвергается концент 5 10 15 20 25 ЭО 35 40 45 рированию так, чтобы все растворыимели одинаковые объемы, Анализкаждого стандартного образца производится тем же методом, что и анализпробы, т.е. колориметрическим методом. Результаты анализа веществастандартных образцов каждого типа-1оказались равными, Х: С = 1,1 10С= 3,1 10 - ) С = 1,2 10-1;С = 3,2 10; С = 1,9 10;10 иС,=610 ф,Сравнение полученных результатовс аттестованными значениями величинсодержаний свинца (т.е. с величиО С О 0 О О Онами СССС ССС) дает следующие значения величин относительных погрешностей результатованализов, отн.7: 10; 15; 6; 20; 30;35; 50; 70, По полученным результатам строится зависимость д= Г(С),Для нахождения систематической погрешности результата анализа пробына содержание примеси нужно участокэтой зависимости, соответствующийзначениям С, С 6 и С, экстраполировать применительно к значению Снайденному как результат анализапробы, т.е, применительно . к значению, равному 1 -10 . Погрешность,найденная по результату экстраполяции, оказывается равной 155 отн,Ж,т.е, результат анализа был завышен,а действительное значение величинысодержания примеси в пробе равно6,5107Отрезок А А ,на чертеже даетзначение величины той составляющейотносительной систематической погрешности, которая обусловлена неконтролируемыми изменениями содержания.примеси при подготовке и проведениианализа. В данном случае указаннаясоставляющая равна , 1003.Изобретение может быть использовано и для определения действительных содержаний сумм примесей. Формула изобретения Способ определения действительных содержаний примесей в пробах, в котором измеряют оптическую плотность раствора пробы, зависящую от содержания примеси в пробе, и оптическую плотность раствора вещества стандартного образца, зависящую от содержания примеси в веществе стандартного образца, основа которого1469389 Составитель Ю. Гринева Техред М. Ходанич Корректор В. Гирняк Сегляни едакт 1/48 осударственно 11303Тираж 788комитета по изобрМосква, Ж, Раув пис ное крытиям при ГКд, 4/5 акаВНИИПИ ениям н кая наб Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,10 идентична основе пробы, и по измерен ным содержаниям примеси в пробе и веществе стандартного образца с учетом аттестованного содержания примеси в веществе стандартного об 5 разца определяют действительное содержание примеси в пробе, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений действительных содержаний в область содержаний меньших охватываемых стандартными образцами, измеряют оптическую плотность, зависящую от содержания примеси в веществе не менее 15 трех стандартных образцов, отличающихся друг от друга по содержанию примеси и имеющихминимально возможные содержания примеси, такие, что на их фоне действие неконтролируемых источ О ников искажения сигнала обнаруживает" ся данным методом анализа, затем измеряют оптическую плотность, зависяд % дую щую от содержания примеси в веществе не менее трех стандартных образцов, также отличающихся друг от друга по содержанию примеси, но имеющихтакие содержания примеси, что действие неконтролируемых источниковискажения сигнала не обнаруживаетсяданным методом анализа, после чегоустанавливают зависимость относительной систематической погрешности результата анализа от измеренных содержаний примеси в веществе стандартныхобразцов, экстраполируют эту зависимость в область содержаний, соответствующую измеренному содержанию примеси в пробе, и корректируют результат анализа с учетом величины и знака относительной систематической погрешности, характеризующей ту областьсодержаний, в которой находится результат анализа,