Способ приготовления образцов для рентгеноспектрального анализа

 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам приготовления образцов для рентгеноспектрального анализа, и позволяет повысить точность определения серы в горных породах и снизить предел обнаружения серы. Способ заключается ВТОМ, что анализируемую пробу обрабатывают окислителем - концентрированной азотной кислотой - при массовом соотношении 1:(30-40), затем смесь нагревают до 250°С в течение 1 ч 30 мин - 1 ч 35 мин, выдерживают при этой температуре 30- 35 мин, затем прокаливают при 400°С в течение 8 мин. Полученный остаток смешивают с метаборатом лития, сплавля ют в течение 2 мин при 1050°С и полученный плав анализируют рентгеноспектральным методом, при этом определяют серу - предел обнаружения 0,01 % (в известном 0,02%), а также кремний, титан, алюминий, железо, магний, кальций, фосфор. Способ обеспечивает определение серы по И! категории точности (в известном способе не выше iV категории). 1 табл.(Лс

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 1!28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4801071/26 (22) 23.01.90 (46) 15.02.92, Бюл. hb 6 (71) Центральная комплексная тематическая экспедиция Производственного геологического объединения "Камчатгеология" (72) В. А, Швецов и В, П. Чичева (53) 543,062(088.8) (56) Тарасова Е. Г. и др. Рентгенофлуоресцентный метод анализа железорудного сырья, 1989, т. 55, hL 9, с. 100-101.

Murphy. G. M., Sergeant G. А., "А method

for the determination of total sulphur in

silicate rocks. V. 99, М 1181, 1974, р. 515518.

Machacek Vaclav, Pelikonova Milada, Rentgenfluorescencni stanoveni hlavnich

slozek ч silihatech, chem. anal. geol, 2, Praha, 1985, р. 49 — 62. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОГО

АНАЛИЗА

Изобретение относится к аналитической химии, к способам пробоподготовки в рентгеноспектральном анализе, и может быть использовано при определении содержаний породообразующих компонентов, в том числе серы, в природных и промышленных объектах.

Известен способ приготовления образцов для рентгеноспвктрального анализа железорудного сырья, включающий плавление смеси пробы с флюсом в индукционной печи, продуваемой аргоном, при котором возможно количественное определение содержаний серы в образцах, Приме,„, Я2,„, 1712825 А1 (57) Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам приготовления образцов для рентгеноспектрального анализа, и позволяет повысить точность определения серы в горных породах и снизить предел обнаружения серы, Способ заключается в том, что анализируемую пробу обрабатывают окислителем — концентрированной азотной кислотой — при массовом соотношении 1:(30 — 40), затем смесь нагревают до

250 С в течение 1 ч 30 мин — 1 ч 35 мин, выдерживают при этой температуре 30—

35 мин, затем прокаливают при 400 С в течение 8 мин. Полученный остаток смешивают с метаборатом лития, сплавля ют в течение

2 мин при 1050 С и полученный плав анализируют рентгеноспектральным методом, при этом определяют серу — предел обнаружения

0,01% (в известном 0,02%), а также кремний, титан, алюминий, железо, магний, кальций, фосфор. Способ ооеспечивает определение серы по III категории точности (a известном способе не выше IV категории). 1 табл. нение этого способа возможно при использовании дорогостоящего импортного оборудования и при значительном расходе аргона, т,е, приводит к повышению стоимо сти анализа.

Известен способ подготовки образцов к рентгеноспектральному анализу, включающий предварительную обработку анализируемого материала растворами, обладающими окислительными свойствами, например раствором хлората натрия. Способ отличается значительной продолжительностью, использование хлората натрия мешает определению натрия и хлора.

1712825

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ приготовления образцов горных пород к рентгеноспектральному силикатному анализу (определение Si, Ti, Al, Fe, Мп, Mg, К, Na, Р, S), в котором в качестве окислителя использована соль азотной кислоты LINOa.

Измельченную пробу смешивают с пятикратным количеством смеси LI28407 и LINO3, о постепенно нагревают от 20 до 750 С, выдерживают 30 мин при 750 С и плавят смесь при 1200 С в течение 5 мин.

Однако данный метод не обеспечивает требуемой точности при определении содержаний серы, особенно при содержаниях серы более 0,1, и не позволяет снизить предел обнаружения серы, так как используется большая степень разбавления пробы флюсом 1:5.

Целью изобретения является повышение точности определения серы в горных породах и снижение предела обнаружения серы.

Поставленная цель достигается тем, что перед плавлением анализируемый материал обрабатывают раствором сильного окислителя — концентрированной (65 ) азотной кислотой — в массовом соотношении 1 .(30—

40) при постепенном нагревании от 20 до

250 С в течение 1 ч 30 мин — 1 ч 35 мин, выдерживают при 250 С в течение 30—

35 мин, затем прокаливают при 400 С в течение 8 мин. Другое отличие состоит в том, что плавление анализируемого материала с флюсом о ведется в течение 2 мин при 1050 С.

Обработка анализируемого материала азотной кислотой в предлагаемом режиме позволяет перевести сульфидную серу в сульфатную, что обеспечивает возможность плавления материала без выгорания серы.

При обработке материала азотной кислотой происходит его дополнительная деструкция и улучшается плавкость за счет образования азотнокислых солей, что позволяет снизить степень разбавления пробы флюсом, а следовательно, снизить предел обнаружения серы, Окислитель— азотная кислота — не вносит в анализируемый материал элементов, определяемых в силикатном и других видах анализа, т.е. не мешает определению этих элементов.

Плавление материала в предлагаемом режиме позволяет избежать выгорания серы в процессе плавки и обеспечивает гомогенность образца. Гомогенность полученных образцов проверялась методом рентгеноструктурного анализа на приборе

"Дрон-2".

Пример 1. Навеску материала стандартного образца горных пород СТ вЂ” 1А

М 519 — 74 массой 0,450 г помещают в стеклоуглеродный тигель СУ-5 (вместимость

5 40 мл) и смачивают концентрированной азотной кислотой (65 ) в их массовом соотношении 1:25. Тигель помещают на электроплитку и разогревают от 20 до 250 С в течение 1 ч 33 мин до полного выпарива10 ния кислоты, выдерживают при 250 С в течение 33 мин. Затем тигель переносят в камерную электропечь, разогретую до

400 С, и выдерживают в течение 8 мин, после чего тигель вынимают из печи и ох15 лаждают до комнатной температуры. Охлажденный материал кисточкой переносят в агатовую ступку и смешивают с метаборатом лития в их массовом соотношении

1:3 в течение 1 — 2 мин. На графитовую чаш20 ку устанавливают пресс-форму, в которую высыпают смесь и прессуют ее пуансоном, Чашку со смесью помещают в муфельную печь и сплавляют при 1050 С в течение 2 мин. Чашку со сплавом вынимают из печи, 25 устанавливают на асбестовую плиту и прижимают жидкий сплав плунжером. Остывший образец готов для анализа. B данных условиях из-за недостатка окислителя— азотной кислоты — происходят потери серы

30 при сплавлении. При содержании серы в

ГСО N 519 †, равном 0,044 Д, обнаружено

0;032, Пример 2, Проводят подготовку образца согласно примеру 1 при массовом

35 соотношении анализируемой навески и азотной кислоты 1:35. Установленное содержание серы 0,044, т,е, равно аттестованному значению.

Пример 3, Проводят подготовку

40 образца согласно примеру 1 при массовом соотношении анализируемой навески и азотной кислоты 1:45, Установленное содержание серы 0,044, но продолжительность процесса выпаривания кислоты

45 возросла на 10 мин, Так как образцы, получаемые по предлагаемому способу, гомогенны, то в них можно определять не только серу,. но и другие породообразующие компоненты по ill

50 категории точности. Например, в ГСО N

519 — 74 на приборе CPM — 20 определены следующие содержания породообразующих элементов; 49,49 (SION) при аттестованном значении 49,12 (SION); соответственно

55 1,80 (TI02), 1,82 (TIO2), 13,91 (А120з)- 14,23 (AlzOz) 15,18 (Fez03o6 ), 15,31 (Ре20змщ), 5,69 (MgO), 5,74 (MgO), 10.04 (СаО), 10,20 (СаО), 0,200 (Р20ь), 0,207 (РгО ). Результаты анализа соответствуют точности, достигае1712825

Формула изобретения

Способ приготовления образцов для рентгеноспектрального анализа, вкл ючающий введение в образец окислителя, плавление с метаборатом лития и последующее формование плава, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности определения серы в горных породах и снижения предела обнаружения серы, в качестве окислителя используют концентрированную азотную кислоту, которую добавляют к анализируемому образцу при их массовом соотношении (30-40):1, затем смесь нагревают до 250 С в течение 1 ч 30 мин — 1 ч 35 мин, выдерживают при этой температуре 30 — 35 мин, затем прокаливают при 400 С в течение 8 мин, а плавление осуществляют в течение 2 мин при 1050 С. мой при использовании рекомендуемых способов и робоподготовки, Использование предлагаемого способа приготовления образцов для рентгеноспектрального анализа обеспечивает по сравнению с существующими способами возможность определения по III категории точности содержаний серы в горных породах, снижение предела обнаружения серы в сульфидосодержащих материалах, расширение круга определяемых элементов в рентгеноспектральном силикатном анализе.

В таблице приведены результаты определения серы в государственных стандартных образцах состава горных пород, руд, концентратов и хвостов обогащения.

N — ГСО

Содержание серы, установленное предлагаемым способом

Относительная погрешность анализа, Погрешность анализа, допустимая по III ка- > тего ии точности

Аттестованное содержание cepb о

0,044

0,100

0,30

0,58

0,38

3,06

0,33

3,44

0,050

0,100

0,056

0,18

0,070

0,17

11,44

0,025

0,44

1,49

1,71

2,82

23,62

25,30

25,98

31,90

0,02

Составитель А, Швецов

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор Э. Слиган

Заказ 531 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент.", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

519 — СТ вЂ” 1А

811 — СА — 1

ГСΠ— 1790

2888

1791

1789

2741

27382113 — 81

2117 †

2120-81

3686-88

2294-80

3687-88

1434

1865 — 80

1347

2742

2889-84

3031 — 84

3531 — 82

1788-80

2789-83

709-75

813 — 80

0,044

0,088

0,37

0,60

0,38

3,34

0,33

3,34

0,054

0,124

0,069

0,17

0,084

0,14

11,80

0,021

0,41

1,47

1,81

2,78

23,04

25,86

26,00

32,69

0,02

12,8

7,8

3,4

8,8

2,9

21,4

20,8

5,7

18,2

19,4

3,1

17,4

7,1

1,4

5,7

1,4

2,5

2,2

0,1

2,4

58

39

33

28

33

33

47

39

47

39

47

39

4,2

58

28

21

21

3,3

3,3

3,3

2,8 58