Способ анализа высокочистых алкильных соединений металлов - п группы
Изобретение относится к аналитике и позволяет анализировать диэтилцинк и диметилкадмий на содержание примесей, находящихся в этих веществах в виде как нелетучих, так и летучих соединений. Цель изобретения - расширение круга определяемых примесей за счет определения летучих примесных компонентов. Исследуемое вещество подают в сосуд, содержащий графитовый порошкообразный коллектор, на котором осаждаются примеси, находящиеся в нелетучей форме. Затем исследуемое вещество отгоняют с первого коллектора в деструктор, содержащий второй коллектор, где его подвергают разложению высокочастотной плазмой при мощности разряда 350 - 400 Вт с одновременной отгонкой продуктов распада - летучих углеводородов и металла-основы. Полученные концентраты анализируют дуговым спектрографическим методом, а результаты суммируют. 1 ил., 2 табл.
СО}ОЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (gy)g G 01 N 21/67
6Ж6 щт .;;..т -, Б»}БАМ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BT0PCX0MV СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ
Ю
©)
h4 3
CO
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКУП ИЯЬ}
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4464642/3 1-25
I (22) 22.07.88 (46) 07.05.90. Бюл. }} 17 (71) Институт химии АН СССР (72) А.И. Гордеев, Н.Д. Гришнова, А.Н. Иоисеев, Ю.M. Салганский и В.Н. Шишов (53) 543.42(088.8) (56) Емельянова О.А. и др. Атомноэмиссионный спектральный анализ аксиальных соединений кадмия . - Теэ.докл.
VIII Всес. конф. по методам получения и анализа высокочистых веществ.
Горький, 1988, u° . 3 с. 55.
Гордеев А.И. и др. Анализ высокочистого дизтилцинка атомно-эмиссион" ным методом с предварительным дистил" ляционным концентрированием примесей:
Высокочистые вещества, 1987, tl 6, с. 138-143 ° (54) СПОСОБ АНАЛИЗА ВЦСОКОЧИСТНХ АЛ"
КИЛЬНЫХ СОЕЛИНЕНИЙ ИЕТАЛЛОВ Il ГРУППЬ1 (57) Изобретение относится к аналиИзобретение относится к аналитике и предназначено для элементного ана- . лиза летучих соединений цинка и кадмия.
Целью изобретения является расширение круга определяемых примесей за счет определения летучих примесных компонентов.
Способ заключается в следующем.
Алкильное соединение цинка или кадмия подают в сосуд, содержащий графитовый порошкообраэный коллектор, на кот ором конце нт ри руются примеси нелетучих веществ, затем анализируемое
ÄÄSUÄÄ 1562799 А1
-тике и позволяет анализировать диэтилцинк и диметилкадмий на содержа" ние примесей, находящихся в этих веществах в виде как нелетучих, так и летучих соединений. Цель изобретениярасширение круга определяемых при.месей за счет определения летучих примесных компонентов. Исследуемое вещество подают в сосуд, содержащий графитовый порошкообразный коллектор, на котором осаждаются примеси, на" ходящиеся в нелетучей форме. Затем исследуемое вещест во отгоняют . с первого коллектора в деструктор, содержащий второй коллектор, где его подвергают разложению высокочастотной плазмой при мощности разряда 350400 Вт с одновременной отгонкой продуктов распада - летучих углеводородов и металла-основы. Полученные концентраты анализируют дуговым спектрографическим методом, а результаты суммируют. 1 ил., 2 табл ° алкильное соединение отгоняют в вакууме через деструктор, где подвер" гают его разложению в высокочастотной плазме с одновременной отгонкой летучих продуктов разложения - углеводородов и металла - основы. Так как упругость пара элементов II группы заметно выше, они легко отгоняют, а примесные элементы осаждаются на графитовом коллекторе, предварительно помещенном на дно деструктора.
Коллектор из первого сосуда и коллектор из деструктора сжигают в дуге постоянного тока и анализируются спе1562799 ктрографическим методом, Данные результатов обоих анализов суммируются в результате получают общее значение содержания примесей в анализируемом веществе.
Увеличение мощности высокочастотного разряда свыше 400 Вт приводит. к обра.зова w 10 в 2 раза. Эффект концентрирования от этого снижается, а пределы обнаружения повышаются в 2,5 раза. Кроме того, при высокой мощности разряда образующаяся дисперсная фаза, уносит 15 примеси из зоны разложения. При заявленной мощности разряда -масса коллектора увеличивается не более чем на 1r„, Кроме того, образующийся при мощности более 400 Вт углеродсодержа20 щий полимер связывает порошкообразный коллектор тонкой пленкой, что затрудняет извлечение концентрата из ампулы. При использовании разряда мощностью менее 350 Вт наблюдается потери примесей, связанные с проскоком :зоны разложения. Например, если использовать разряд мощностью 50 Вт, то наблюдается проскок зоны разложения оловом, свинцом и висмутом. Результаты определения этих примесей на 1-1, 5 и орядка ниже, ч ем в случа е использования разряда мощностью 400 Вт. Только в интервале 350-400 Вт потери примесей становятся статистически незначимыми, не происходит уве,личения массы коллектора, что, ка к следствие, не повышает пределы обнаружения анализа, расширяется круг а нали зируемых примесей за счет а нализа примесей, присутствующих в летучей Форме. На чертеже приведена схема устройства . Устройство содержит ампулу 1 с а нализируемым вещест вом, соеди нител ь- " ную муфту 2, деструкторно-концентратор 3, состоящий из ампулы 4 сборника дистиллята, пришлифова нной крышки 5 и подводящей трубки 6 с водоохлан<даемой рубашкой 7, тарелка 8 для сбора частиц основы, электропечь 9, высокочастотное электроды 1О, патрубок 11 для под ключ ения вакуумной линии, графитовый коллектор 12 примесей. Пример 1. (известный) . В аппарат для дистилляционного концентрирования примесей на графитовый порошкообразный коллектор под вакуумом прилили l г диэтилцинка ° Затем отогнали его с коллектора со cKopocTbe .- <- 2 менее 1 ° 10 г/см ° с. При этом ампула имела комнатную температуру. Приемник дистиллята находился в жидком азоте. Концентрат примесей иэ первой ампулы анализировали атомно-эмиссионным дуговым спектрографическим методом на приборе СТЭ-1. В качестве электродов использовали фасонные угли марки ОСЧ 7-4, тип I u IV. Прикатодную область межэлектродного промежутка (6 мм) проецировали на щель спектрографа ахроматическим кварцевым конденсором (96 мм) . Сила разрядного тока 13 А. Время экспозиции 15 с. Аналитические линии фотометрировали на микрсфотометре ИФО-451. Результаты анализа образца диэтилцинка приведены в табл. При мер 2. Кампуле 1 через соединительную муфту 2 подсоединили деструктор-концентратор 3, который представлял собой ампулу 4 диаметром 30 мм и высотой 100 мм из кварцевого стекла с пришлифованной кварцевой крышкой 5. В крышке расположена подводящая трубка 6 внутренним диаметром 6 мм с водоохлаждаемой рубашкой 7. На выходе трубки имеется тарелка 8 для сбора частиц основы, которые при вскрытии деструктора могут останавливаться с охлаждаемой рубашки. В нижнюю часть деструктора загрузили 100 мл порошкообразного графитового коллектора (и деструктор в электропечи 9 нагревали до 700 С. На ампуле < закреплены электроды t0, кото1 рые подсоединяются к высокочастотному генератору ИКВ"4. На боковой поверхности ампулы 4 имеется патрубок 11 для подключения к вакуумной линии, Для. выполнения концентрирования пары диэтилцинка подавали из ампулы 1 в высокотемпературную зону ампулы 4 со скоростью 1 10 г/см с. Мощность разряда составляла 400 Вт, частота 13,7 МГц. В высокотемпературной зоне происходила деструкция основы и примесных летучих веществ. При этом вследствие высокой упругости пара элементарного цинка и углеводородов они отгонялись иэ зоны разлон<ения. Цинк конденсировался на внешней стенке водяной рубашки 7 охлаждения. Углеводороды через патрубок 11 удалялись из зоны реакции. Поскольку упру" 5 1562799 6 гость пара примесных металлов значи- вестным, следует, что содержание алютегьно ниже, чем у цинка, они кон- миния и магния, определяемых предла- :центрировались на графитовом коллек- гаемым способом, в 10 раз превышает торе 12. После отгонки через деструк- концентрацию тех же примесей onpel тор-концентратор 1 г диэтилцинка кон- деленных известным способом. Анализ центраты примесей из ампул 1 и 4, по- известным способом дает заниженные лученные в результате двухстадийно- результаты по содержанию примесей l.o концентрирования, извлекали и ана- алюминия и магния в образце диметиллизировали атомно-эмиссионным мето- кадмия. Пределы обнаружения примесей д, описано в примере !. Резуль- в диметилкадмии находятся на уровне, ! 0 таты анализа обоих концентратов сум- 2 10 -2 ° 10 8 мас.i, что на 2-3 порядмировали. В табл. 1 приведены резуль- ка ниже результатов, достигаемых без таты анализа. Сопоставление резуль- концентрирования. татов анализа„полученных различны- 1 ми способами показывает что концен! Из приведе приведенных примеров и таблиц трация примесей олова, свинца . и вис" видно, что способ позволяет опредемута (в табл. 1 они подчеркнуты) на лять как раздельное так „5- порядка превышает концентрацию содержание примесей металлов незавитех же примесеи, определяемых извест- Z0 симо от того, находятся они в негеным способом. Это объясняется тем, тучей форме или в форме летучих мечто указа нные примеси находятся в таллоорга ничес ких веществ . Показано, этом образце диэтилцинка преимущест- что такие примеси, как алюминий, оловенно в форме летучих соединений. во, свинец, магний, висмут, щий, ределы обнаружения составляют 3 10 - 2q германий (элементы образующ Ф ующие летумас.б, что на 2-3 порядка луч- чие алкильные соединения), могут соше результатов достигаемых без кон- держаться в диэтилцинке и диметилкадмии в форме летучих соединений. центрирова ний. Пример 3. Использование пред- Их определение известным способом молагаемого способа для анализа друго" жет приводить к заниженным результаго образца диэтилцинка. Результаты там, которые на 1-4 порядка могут от" анализа этого образца диэтилцинка личаться от истинной концентрации представлены в табл. 1. Известным и предлагаемым способом анализ прово- анализа характеризуется пределами дили так же, как описано в примерах и 2 обнаружения 3 10 - 2 10 и . Из сравнения результатов ана- З на 2-3 порядка превосходит способы лиза следует, что содержание свинца, анализа с предварительным переводом алюминия, магния, индия, германия, основы в оксид. определяемых предлагаемым способом на 1-4 порядка превышает содержание тех же примесей, определяемых извест- ф о р м улаиз оретения б ным способом, т.е. указанные примеси присутствуют в данном образце диэтил- Способ -:íàëèçà высокочистых ал-: цинка преимущественно в форме летучих кильных соединений металлов II группы, соединений и, следовательно, неполно включающий концентрирование определяопределяются известным способом. Приме 4 р . Анализ образца разном коллекторе путем отгонки основ м овы ди етилкадмия проводили аналогично в ва кууме, анализ концентрата примепримеру 2. Навеска диметилкадмия со- сей эмиссионным спектрографическим. ставила 2 г. Упругость пара кадмия методом о т л и пи 00 о У ичающиися тем, р 7 С значительно превышает упру" 0 что, с целью расширения круга опредегость пара для примесных компонентов, ляемых примесей за счет определения поэтому происходило эффективное кон- летучих примесных компонентов, дополцентрирование примесей s ампуле 4. нительно проводят разложение основы Ф Результаты анализа образца диметил" отгоняемой с графитового коллектора, кадмия представлены в табл. 2. в высокочастотном разряде при мощИз сравнения результатов анализа, по- ности разряда 350-400 В т с одноврелученньх предлагаемым способом и из- менной отгонкой тгонкой продуктов разложения, 1562799 таблица » 00кеэатели по лРи„еРа ) 2" J 11Римес »» "Ре4вл обнаружеиия яля навески мас. ф 1 * 1 10 I ° 10 h 1 ° 1О 1 ° fp a (1 ° 1О 2 1О-1 I 1О 6 fpе 5 i10 Cf 1О 1 ° 1О 1 1О- 4 ° 10 а .1 1О (1.1О-а 6 ° 10 2,fp"4 (4 10 а ,1 1О (2 1О (4 10 «2 10 т (4 1О 11p+ (4 1О ХВ . 5 fp (2 ° 10 а 3 ° 10 2 lp 4 10 2 10 т (3 ° \0 т с2 ° 10 G ° 10 S 10 (4 10 «2 1О ВЬ (4 ° fp т 2 1О «4 1О (4 ° 1Q ь «210 З 1О- «3 1От (3 1О 4 1О- «2 ° !О е с3 10Э 10 ++ 3 ° 10 3 10 3 ° 10 6 ° 10 2 ° 10 ñ2 ° f0-< <3 10 «3 10 (З.tp 4 «6 ° 10 "т (2 ° 10 И <3 10т «З 1О Се 5 ° 10 Е 3 f0 5 10 е З1О 5 ° 10 а 3 10 Табли ца Показатели по примераи 1 2 Примесь (2 10 3 ° 10 2 10 -б (1 10 (1 10 (2 10 (1 10 3 10 2 10 5 10 5 10 (2 10 3 ° 10 2.10 -б (1 ° 10 (Х 10 Си Мп (2 10 -б (1 ° 10 3 10 А1 2 10 (5 10 (5 10 Pb (4 ° 10"т «2 ° 10 т «4 ° 10 6 «2 fp a 3 1О-а «3.!О т з fo- Х Мощность ВЧ раэряла составляла 50 Вт «f i fp-т 4 ° 10 5 10 с4 ° fQ a (3 1О- (2 10" 2 10- <4 ° 10 (2 ° 10 « 3*fp «3 lO «3 10" (6 !О " 2 1О-11 Предел обнаружения для навески 2 г, иас.3 2 ° 10 3 10 2 10 1 10 1 10 2 10 1 10 5. 10 2 10 5 10 5 10 1562?99 Составитель В. Беляев Техред И,дидык Корректор М. Кучерявая Редактор Н. Лазаренко Заказ 1059 Тираж 512 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101 )1
