Способ приготовления образцов для рентгеноспектрального анализа хлорсодержащих материалов

образец для рентгеноспектрального анализа хлорсодержащих образцов без потерь хлора.Как показали проведенные исследования, важную роль играет соотношение карбоната натрия, окиси магния и азотнокислого аммония к навеске образца.Нарушение этого соотношения приводит к потерям хлора при спекании. Повышение температурстадии приводит к урупнению частиц пробы, что резко снижает воспроизводимость результатов анализа по хлору, уменьшение температур к остановке реакции разложения азотнокислого аммония, Повышение температурстадии приводит к припеканию части образца ко дну тигля, что приводит к потерям образца, что недопустимо.Уменьшение температур приводит к тому, что обменные реакции не идут до конца.Исследование химизма и механизма процесса в задачу, стоявшую перед исследователями, не входило.Можно только лишь предположить, что заявляемый нами состав связующего при заявляемых нами условиях обеспечивает полное разрушение хлорсодержащих фаз и переход хлора в одну фазу при взаимодейСтвии С СОДОЙ.Таким образом, можно сделать вывод, что только совокупность заявляемых признаков (состав смеси для спекания при определенных соотношениях и условия термообработки) позволяет успешно решить задачу получения однофазного представительного с удовлетворительным гранулометрическим составом образца.Применение карбоната натрия, окиси магния, азотнокислого аммония в качестве смеси для спекания хлорсодержащих материалов исходя из их известных свойств в научно-технической и патентной литературе неизвестно.П р и м е р 1 (по заявляемому способу).0,3 г пробы, содержащей разные соединения с хлором, смешивают в определенном порядке с 1,2 г карбонатом натрия, 0,8 г окиси магния и 0,6 г азотнокислого аммония (1;4;2,6:2,0),Вначале 1,2 г карбоната натрия смешивают с 0,8 г окиси магния, одну треть этой смеси засыпают на дно тигля (тигли фарфоровые или алундовые), Всю навеску пробы первоначально смешивают с азотнокисловым аммонием, затем с одной третью смеси карбоната натрия и окиси магния. Полученную смесь загружают в тигель на подложку и засыпают оставшейся третью смеси карбоната натрия с окисью магния,Смесь с тиглем помещают в холоднуюмуфельную печь и нагревают до температуры 210 С, выдерживают 5 мин и затем нагревают до температуры 750 С,5 выдерживают 5 мин,Вынимают и охлаждают на воздухе, добавляют в качестве связующего 0,6 г полистирола, перемешивают в фарфоровойчашке, прессуют в кольца. Проводят изме 10 рения интенсивности линии КаС на спектрометре ЧВА - 30, рассчитываютсодержание хлора по эталонным пробам.П р и м е р 2 (по прототипу). Пробу (0,3г) того же состава, что и в примере 1, запрес 15 совывают на подложку из борной кислоты,Измерения интенсивности линии хлора проводятся в тех же условиях.Результаты экспериментов по примерам 1 и 2 приведены в табл,1-4,20 В табл.1 приведены результаты влиянияколичественного состава компонентов заявляемой плавильной смеси на результатырентгеноспектрального определения хлора,Полученные результаты показывают, что оп 25 тимальные результаты определения хлораполучаются при соотношениях карбонатанатрия, окиси магния и азотнокислого аммония (3,3 - 4,3):(2,3 - 3,0):(1,7 - 2,3) соответственно.30 При уменьшении карбоната натрия образец при нагревании теряет хлор, а приувеличении его часть образца припекаетсяко дну тигля,При уменьшении окиси магния образец,35 так же как и при уменьшении карбонатанатрия, теряет хлор, а его увеличение невносит существенного влияния на результат, но существенно увеличивается объемобразца, теряется чувствительность опре 40 деления, что приводит к большим ошибкамв определении хлора,Уменьшение содержания азотнокислого аммония приводит к тому, что реакцияперевода хлора в одну форму не проходит45 до конца, увеличение его количества приводит к разбрызгиванию образца за счет бурного выделения окислов азота,В табл.2 приведены результаты влияниярежимов термообработки на результаты50 рентгеноспектрального определения хлора. Полученные результаты показывают,что оптимальные условиястадии нагрева получаются в интервале 200 - 230 С при вы 55 держке не менее 5 минПри более низких температурах реакция разложения азотнокислого аммония не идет, окисление не происходит. При выдержке меньше 3 мин вся навеска азотнокислого аммония также не может разложиться.1803842 Таблица 1Влияние количественного состава заявляемой смеси для спекания на результаты рентгеноспектрального определения хлора Температура- 200 С Температура- 750 С Кавеска - 300 мг Выдержка - 5 мин Содержание хлора в пробе 3,89 . Состав смеси Соотношение компонентов смеси Содержание хлоаг 10Примечание Карбо- Окись Азотно-кислый аммоний,г введено найденат нат ия,г магния,г но 4:3,3:2 1,2 1,00 0,60 1167 1024 РезультатзаниженОпт. резОптимальный результат 0,90 1,2 0,60 4:3:2 4:2,67;2 4:2,3;2 4;2;21167 1167 1167 1167 1,2 0,80 0,60 1145 1098 1042 0,70 1,2 0,60 0,60 1,2 0,60 Реэ льтат занижен Оптимальный режимэтапа: 200 - 230 С, выдержка 5 - 8 мин, Увеличение времени выдержки больше 10 мин на результатах анализа не сказывается,Увеличение температуры выше 230 С приводит к бурной реакции разложения азотнокислого аммония, что приводит к потерям образца (идет разбрызгивание). Оптимальные условия нагревастадии получаются в интервале 740 - 760 С с выдержкой не менее 5 мин. Уменьшение температур, по-видимому, не дает до конца проходить обменным реакциям, и результат оказывается заниженным. Увеличение температур приводит к тому, что образец припекается ко дну тигля, теряется образец, результат занижается, Уменьшение времени выдержки при оптимальных температурах приводит к тому, что обменные реакции не успевают пройти до конца, и не получается воспроизводимых результатов. Увеличение времени выдержки на результаты анализа не оказывает влияния, увеличивать время просто нерационально.В табл.3 представлены результаты определения хлора в различных пробах при приготовлении образцов по предлагаемому способу и по прототипу.В табл.4 приведены результаты определения хлора в пробах разного состава. В табл,5 в качестве примера приведены результаты рентгеноспектрального и химического определения меди и цинка.Как видно из приведенных таблиц предлагаемый способ приготовления хлорсодер 5 10 15 20 25 30 35 жащих материалов для рентгеноспектрального анализа даст положительные результаты при анализе материалов, содержащих хлориды, гипохлориты и хлораты и их смесей в различных пропорциях и позволяет значительно повысить точность анализа.Заявляемый способ также обладает следующими преимуществами: способ применим к широкому классу хлорсодержащих неорганических материалов, минералов, возгонов, пылей, кеков и концентратов, продуктов хлоридной технологии извлечения меди, никеля, кобальта и т.д,; одновременно заявляемый способ позволяет определять медь, никель, железо, цинк, кобальт, свинец.Формула изобретения Способ приготовления образцов для рентгеноспектрального анализа хлорсодержащих материалов, включающий измельчение и смешивание исследуемого материала со связующим и прессование смеси, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, предварительно проводят спекание анализируемого материала со смесью карбоната натрия, окиси магния и азотнокислого аммония при массе компонентов смеси, взятой в отношении к массе навески анализируемого материала 3,3-4,3: 2,3 - 3,0; 1,7 - 2,3 соответственно, при этом спекание проводят в две стадии, каждая из которых длительностью не менее 5 мин при 200 - 230 С и 740 - 760 С, после чего спек охлаждают на воздухе,1803842Продолжение табл. 1Таблица 2Влияние режимов термообработки на результатырентгеноспектрального определения хлораНавеска - 300 мгНавеска смеси карбоната натрия и окиси магния 2 г,навеска азотнокислого аммония 600 мг.Режимы Температура, С Время,мин най ено вве ено 1043 240 750 1167 Результат занижен 200 680 983 1167 Результат занижен О пти мал ьные результаты Результат заниженРезультаты занижены 200 750 1153 1167 Оптимальные результаты Результат занижен Оптимальные результа ты 810 1167 11671167 15 Таблица 3 Сопоставление результатов определения хлора в хлорсодержащих материалах предлагаемым способом и по прототипу 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 700 720 740 760 780 750 780 750 750 750 75.0 750 8 10 5 5 1167 1167 1167 1167 1167 1167 1167 1167 1167 998 1025 1113 1172 1023 1143 1125 1025 1153 1146 1124 1118Данные РСА ММ Фазовый состав найдено хлора,г 10117.6 1 12,2 42,0 39,6 61.2 62,5 32,4 33,4 36,4 37,0 37,2 39,2 44,2 42,7 33,2 Основная фаза хлорат+ хлорид 35,4 12 4,4 13 42,1 37,6 38,9 14 49,2 36,2 Основная фаза хлорид+ хлорат Основная фаза хлорат+ хлорид Основная фаза хлорид+ хлорат Основная фаза хлорат+ хлорид 46,6 34,2 70,0 20,8 71,9 23,6 17,6 20,4 38,0 36,4 Таблица 5 Кон ент а ия Сн,Кон ент а ия Еп,Номер проРентгенов (из двух паРентгенов (из двух пахимич. химич. бы ал,ал,56,8 2,50 2,44 57,5 55,6 2,57 56,5 2,38 2,06 57,5 57,0 2,21 55,0 56,4 54,9 1,94 1,86 1,89 56,4 57,2 3,34 56,2 3,73 3,55 56,7 57,0 57,8 1,71 2,20 2,08 57,3 57,6 58,8 1,60 1,70 1,60 57,6 59,2 60,3 4,10 4,34 4,19 51,1 52,2 48,1 2,26 2,34 2,28 58,7 59,0 59,7 2,48 2,48 2,22 55,7 55,7 58,3 56,1 1,83 1,83 1,76 57,9 58,8 4,00 4,07 4,04 5 6 7 8 9 10 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Основная фаза гипохлорит+ хлорид Основная фаза хлорид+ хлорат Основная фаза хлорид+ хлоратОсновная фаза гипохлорит+ хлорид Основная фаза хлорид+ гипохлорит Основная фаза гипохлорит+ хлорид Основная фаза хлорат+ хлоридОсновная аза гипохло ит+ хло и Рентгеноспектральное и химическое определение меди и цинка.Петра едактор роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 1054 Тираж ВНИИПИ Государственного коми 113035, МоскПодписноеа по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССЖ, Раущская наб 4/5