Способ определения действительных содержаний примесей в пробах

 

Изобретение относится к области аналитической химии, а точнее, ному из ее разделов - количественноьгу анализу на содержание примесей. Цель изобретения - расширение диапазона измерений действительных содержаний примесей в области содержаний, меныпих содержаний, охватываемых стандартными образцами. Данные, необходимые для достоверного определения искомых содержаний, устанавливают путем регистрации аналитических сигналов , зависящих от содержания примеси в веществе стандартных образцов, неадекватных исследуемой пробе по содержаниям примеси, с последующим установлением величины и знака систематической погрещности результата определения примеси в пробе. 1 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) (51) 4 G 01 N 21/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ п0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4240689/24-25 (22) 04.05.87 (46) 30.03.89. Бюл. К - 12 (72) P.Á. Шаевич (53) 535.24(088.8) (56) Прокофьев В.К. Фотографические методы количественного спектрального анализа металлов и сплавов. M-Л.:

ГИТТЛ, ч. II, 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. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЦХ СОДЕРЖАНИЙ ПРИМЕСЕЙ В ПРОБАХ (57) Изобретение относится к области

Изобретение отноаится к аналитической химии, а точнее к количественному анализу, и может быть использовано для установления содержаний микропримесей в пробах и при аттестации стандартных образцов и аналогичных им по назначению веществ.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений действительных содержаний в область содержаний, меньших содержаний, охватываемых стандартными образцами, На чертеже представлена зависимость относительной систематической погрешности результата анализа на содержание примеси от найденного при анализе содержания примеси.

Для того, чтобы расширить диапазон определения действительных соаналитической химии, а точнее, к ному из ее разделов - количественному анализу на содержание примесей.

Цель изобретения — расширение диапазона измеренйй действительных содержаний примесей в области содержаний, меньших содержаний, охватываемых стандартными образцами. Данные, необходимые для достоверного определения искомых содержаний, устанавливают путем регистрации аналитических сигналов, зависящих от содержания примесН в веществе стандартных образцов, неадекватных исследуемой пробе по содержаниям примеси, с последующим установлением величины и знака систематической погрешности результата определения примеси в пробе. 1 ил.

2 держаний, например до 10 -10 7, необходимо обеспечить возможность установления систематической погрешности результата анализа на содержа-. ние примеси. Для этого необходимо, в свою очередь, установить зависимость относительной систематической погрешности результата анализа от найденного при анализе содержания.

Правильное установление такой зависимости требует ее изучения как применительно к относительно большим содержаниям, так и меньшим содержаниям, соизмеримым с изменением содержания примеси, обусловленным неконтролируемыми поступлениями или потерями вещества определяемого компонента. Это связано с тем, что характер зависимости при переходе от

3 146938 относительно больших содержаний в область малых изменяется, т.е. появляется область перегиба иэ-эа возрастания той составляющей относительной систематической погрешности, ко5 торая обусловлена подобными источниками искажения аналитического сигнала. Поэтому для экспериментального установления зависимости относительной систематической погрешности ll результата анализа от содержания примеси С, найденного как результат анализа, необходимо . подвергнуть количественному химическому анализу на содержание примеси, подобно пробам неизвестного состава, стандартные образцы двух разновидностей..Одна из них должна быть представлена образцами, значения величин аттестованных содержаний которых настолько малы, что неконтролируемое искажение аналитического сигнала влияет на результаты анализа. Другая разновидность стандартных образцов долж- 25 на быть представлена образцами, значения аттестованных содержаний примесей которых относительно велики и поэтому искажения сигнала, обусловленные неконтролируемыми изменениями 3{) содержания примеси, не влияют на результаты анализа.

Метод анализа, который может быть использован для определения содержания примеси в веществе стандартных образцов как в пробе неизвестного состава (хотя действительные содержания примеси в стандартных образцах известны — это их аттестованные характеристики), и затем — для определения той же примеси в исследуемой пробе, должен отвечать двум требованиям. Во-первых, он не должен быть связан с использованием стандартных образцов в качестве средств установления градуировочных зависимостей в координатах аналитический сигнал аттестованное содержание. Во-вторых, метод должен быть пригоден дпя определения микропримесей в принципе.

Зтим требованиям отвечает, например, колориметрический метод анализа, при необходимости с применением предварительного концентрирования. После ,того, как будет выполнен анализ se« щества стандартных образцов и анализ вещества пробы на содержание примеси, по результатам анализа .и с учетом аттестованных значений cot

9 4, держаний строится зависимость Л =

= f(C). Зкстраполяция указанной зависимости в область содержаний, соответствующую содержанию примеси в пробе, найденному как результат анализа, обеспечивает установление величины и знака систематической погрешности результата анализа пробы на содержание данной примеси.

Способ осуществляется следующим образом.

Отбирается проба исследуемого вещества. Регистрируется аналитический сигнал (измеряется оптическая плотность раствора пробы, зависящая от содержания примеси), т.е. производит-. ся количественный анализ пробы на содержание примеси. Составляется набор стандартных образцов с различными аттестованными содержаниями примеси. Набор должен включать не менее трех (по содержанию примеси) типов стандартных образцов, имеющих такие содержания примеси, что на их фоне действие неконтролируемых источников искажения сигнала обнаруживается данным методом анализа и не менее трех типов, имеющих содержания, на фоне которых указанное действие не обнаруживается. Практически это osначает, что стандартные образцы первой разновидности должны иметь как можно меньшие содержания, а образцы второй — содержания, принадлежащие к области относительно высоких значений - вплоть до десятых долей процента.

Измеряются оптические плотности растворов вещества стандартных образцов, зависящие от содержания в них примеси, в тех же условиях, что и при регистрации соответствующего аналитического сигнала от пробы.

Вначале регистрируются аналитические сигналы применительно к стандартным образцам с минимальными содержаниями, а затем — применительно к стандартным образцам с относительно высокими содержаниями. Такая последовательность обусловлена тем, что образцы с минимальны ж содержаниями примеси ближе по своим характеристикам к пробе.

Результаты анализов вещества стандартных образцов каждого типа на содержание примеси сравниваются с аттестованными значениями содержаний, т.е. со значениями, извест 9389 е

5 146 ными до анализа. По разности этих значений устанавливают величину и знак систематических погрешностей результатов анализов вещества стандартных образцов на содержание примеси.

Строится зависимость a= Й(С), где Л вЂ” относительная систематическая погрешность результата анализа на содержание примеси; С вЂ” 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.

Пример. 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

10-4 У

Производится отбор стандартных образцов разных по содержанию примеси типов. В данном примере отобранные стандартные образцы имеют следующие аттестованные содержания при-. меси свинца, 7.: С 1 = 1 ° 10"; С

= 2,4-10; С = 1,4-10; С

= 8.10; С = 4-10

Все стандартные образцы должны подвергнуться анализу в порядке возрастания аттестованных содержаний. Для этого вещество каждого стандартного образца растворяется в щелочи и раствор подвергается концент5

ЭО

45 рированию так, чтобы все растворы имели одинаковые объемы, Анализ каждого стандартного образца производится тем же методом, что и анализ пробы, т.е. колориметрическим методом. Результаты анализа вещества стандартных образцов каждого типа

-1 оказались равными, l: С„ = 1,1 10

С = 3,1 10-; С = 1,2 ° 101;

С4 = 3 2 10 С5 = 1 9 10

С = 1,1 10 H HС, = 6 -10 4, Сравнение полученных результатов с аттестованными значениями величин содержаний свинца (т.е. с величиО С 0 O О Î О нами ффC3j С,, С„Сс, С) дает следующие значения величин относительных погрешностей результатов анализов, отн.7: 10; 15; 6; 20; 30;

35; 50; 70. По полученным результатам строится зависимость a= f(C).

Для нахождения систематической погрешности результата анализа пробы на содержание примеси нужно участок этой зависимости, соответствующий значениям С>, С6 и С, экстраполировать применительно к значению С найденному как результат анализа пробы, 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 величины содержания примеси в пробе равно

6,5 ° 10 5 X.

Отрезок А А,на чертеже дает значение величины той составляющей относительной систематической погрешности, которая обусловлена неконтролируемыми изменениями содержанияпримеси при подготовке и проведении анализа. В данном случае указанная составляющая равна . 100K.

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 которого

1469389

Составитель Ю. Гринева

Техред N. Ходанич Корректор В. Гирняк

Редактор И. Сегляник

Заказ 1351/48 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101 идентична основе пробы, и по измерен. ным содержаниям примеси в пробе и веществе стандартного образца с учетом аттестованного содержания примеси в веществе стандартного. об5 разца определяют действительное содержание примеси в пробе, о т л ич а ю шийся 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- gp ников искажения сигнала обнаруживает" ся данным методом анализа, затем измеряют оптическую плотность, зависяjl % 0NH щую от содержания примеси в веществе не менее трех стандартных образцов, также отличающихся друг от друга по содержанию примеси, но имеющих такие содержания примеси, что действие неконтролируемых источников искажения сигнала не обнаруживается данным методом анализа, после чего устанавливают зависимость относительной систематической погрешности результата анализа от измеренных содержаний примеси в веществе стандартных образцов, 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 область содержаний, в которой находится результат анализа.