Способ определения галлия

 

724446

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М.Кл.2 С 01 G 15/00

В 01 D -11/04

Ci 01 N 21/38 (22) Заявлено ЗО.05.78 (21) 2622759/23-26 с присоединением заявки № 2623740/26

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03,80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 г аа делам изобретений (53) УДК 546.681:543. .426 (088.8) и открытнд ( (72) Авторы изобретеооия

А. П. Головина, В. К. Рунов и С. М. Сапежинская (71) Заявитель Московский ордена .Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет им. М. В. Ломоносова (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1АЛЛИЯ

20

Изобретение относится к аналитической химии и может быть широко использовано для определения галлия экстракционно-флуориметричесиим методом в полупроводниковых материалах, люминофорах, рудах и других галлийсодержащих объектах, Известен способ флуориметрического определения галлия с лю мог аллионом

ИРЕЛ (1). Предел обнаружения галлия составляет 0.,01 лкг/5 лл, а с использованием экстракции — 0,0005 лкг/5 мл.

Недостатком способа является невьгсокая сслективность определения. Цинк, кадмий, бериллий мешают определению галлия п ри их концентрациях, равных 50 лкг/5 лл, а олово и цирконий — 5 лкг/5 лл..

Известен способ экстр акционно-флуориметрического определения галлия с родамином 6 К (2). Этот способ характеризуется малым пределом обнаружения — 0,0008мкг

GaIмл, Недостатком способа является невысокая селективность. Определению галлия мешают теллур, висмут, сурьма.

Наиболее близким к изобретению является способ экстракционно-флуориметрического определения галлия с родамином С, включагсщий обработку анализируемой пробы соляной кислотой, введение родамина С, последующую экстракцию смесью бензола ил и толуола с диэтиловым эфиром в соотношении 9: 1 и измерение интенсивности флуоресценции экстракта (3).

Недостатком способа является невысокая селективность определения. В . этих условиях флуоресцирующие ионные .ассоциаты образуют сурыма (V), таллий (III), теллур (IV), молибден (VI), золото (Ш).

Их влияние устраняют восстановлением с помощью треххлористого титана. Флуоресценцию хлоргаллата родамина С тушат медь (II), железо (III), ванадий (V).

Цель изобретения — повышение селективности определения;

Поставленная цель достигается за счет использования в качестве реагента незамегцснного родамина или этилового эфира незамегпенного родамина.

Сущность предложенного способа определения галлия заключается в обработке анализируемой пробы соляной кислотой, введении незамещенного родамина или этилового эфира незамещенного родамина, IIOследующей экстракции и измерении интенсивности флуоресценции экстракта.

Экстракцию лучше проводить бензолом или толулом из 6 — 8 М соляной кислоты, оптимальная концентрация незамещенного .родамина 1,0 10-з — 1,6 l0 з М, этилового эфира незамещенного родамина

Щ+лййчл. -лиди

724

446

+)ьяй @уйфЯЩчдьь ьЖЯЩйв5ье>% утЬЯЕ@Рф я сггиуЯч", = 0,8 10 — — Г,6 -"10 — з М. Измерение ийтен, сивности флуоресцепцйй элкстрактлоов йрловодят на спектрофлуориметре, состоящем из лампы накаливания, двух- -моньхроь аторов УМ-2, фотоэ0тектронного умн6жйтеля

ФЭУ-79, стабилизированного источника высокого напряжения ВС-22 и гальванометра

Ф 116/2 (Х„я< 507 нм, Х <,— — 525 нм для хлоргаллата -незамещент1ого родамина, Х...б

=Б11 нм, Х . — — 530 нм для хлоргаллата этилового эфира незамещенного родамийа.

Разработанным способо|м можно определять галлий в различных полупроводниковых материалах.

Пример 1. Определение галлия в полупроводннковьгх- сплавах на " основе индия.Способ может быть рекомендован для анализа сплавов индия, содержащих до

6,7 10 -з % галлия.

Навеску сплава 1,2202 г растворяют при нагревании в 10 мл концентрированной соляной кислоты. После растворения образца раствор упаривают до влажных солей.

Добавляют 7 мл 7 М соляной кйслоты, пе: реносят раствор в мерную колбу емкостью

50 мл и доводят до метки 7 М соляйой з<ислотой. АликвЬтную часть - пдоилучеднного ураствора 1 мл вводят в делйтельйуюг-" воронку, куда помещают 7 мл раствора незамещейного,родамина (2,0 10 М) в 7 М соляной кислоте, 2 мл 7 М соляйой кислоты. Добавляют 5 мл бензола и

" экстмрагйруют в течение 2 мйй, Разделеяют фазы и измеряют интенсивность флуоресценции экстракта. Концентрьат1йю " галлия определяют по градуировочному графику.

Для его построения в семь деятельных воронок, с6держащих 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12 мкг галлия в 7 М соляной кислотге, вводят

7 мл раствора незамещенного родамина (2,0. 10 — Л) в 7 М соляной "ки сл оте и

7 M соляйую кислоту гдо общего объема

10 мл. Добавляют 5 мл бенмзЪЛЪ и Вййтрагируют в течение 2 мин. Разделяют фазы, язмеряют интенсивности флуоресценции экстрактов и строят градуировочный "график в кОординатах: интенсивность флуоресценции экстрактов — содержание галлия (мкг).

Найдено галлйя, ф;: (2;1 +-0,1) . 10 - для n=5, P=O;95.

П р и м-е р 2. Определение галлия "в по лупроводниковом сплаве РЬо,ууЫодз Ге1.

Навеску сплава 0,0830 г растворяют при нагревании в 10 мл «царской водки» 1: 1. После растворения сплава раствор упаривают до влажных солей. ДЛя удаления нитрат-ионов остаток 4 раза упарийают с концентрированной соляной кислотой до

"прекращения вйделения окислтов"" азота.

Добавляют 7 мл 7 М соляной кислоты, переносят раствор в мерную колбу емкостью

I00 ìë и довод т до межи 7 M соляной кислотой. Аликвотную часть полученного раствора 1 мл вводят в делительную воронку, куда помещают 7 мл раствора незамещеннбго родамина (2,0 10 — М) в 7 М соляной кислоте и 2 мл 7 М соляной кислоты.

Добавляют 5 мл бензола и экстрагцруют в течение 2 мин. Разделяют фазы и измеряют интенсивность флуорссценц ии экстракта.

Содержание галлия определяют по градуировочному графику, построение которого

10 описано в примере 1.

Найдено галлия, %: 0,24 - 0,01 для

n— = 7, Р=0,95.

Пример 3. Определение галлия в полупроводниковых сплавах на основе висмута.

Способ может быть рекомендован для анализа сплавов висмута, содержащих до

1,3 10 % галлия.

Навеску сплава 0,0820 г растворяют при . нагревании в 10 мл концентрированной соляной кислоты. После ра,створения образца раствор упаривают до влажных солей.

Добавляют 7 мл 7 М соляной кислоты, переносят раствор в мерную колбу емкостью

25 50 мл и доводят до метки 7 М соляной кислотой. Аликвотную часть полученного раствора 1 мл вводят в делительную воронку, куда помещают 5 мл раствора этилово- го эфира незамещенного родамина

З0 (2,0 . 10 — М) в 7 M соляной кислоте и

4 мл 7 М соляной кислоты. Добавляют

5 мл бензола и экстрагируют в течение

2 мин. Разделяют фазы и измеряют интен- сивность флуоресценции экстракта. Концен35 трацию галлия определяют по градуировочному графику. Для его построения в семь делительных воронок, содержащих 0,1; 0,3;

05; 0,7.; О;9; 1,1; 1,3 мкг галлия в 7 М соляной кислоте, вводят 5 мл раствора эпило40 вого эфира незамещенного родамина (2,0 - 10 — М) в 7 M соляной кислоте и

7 М соляную кислоту до общего объема

10 мл. Добавляют 5 мл бензола и эстрагируют, в течение 2 мин. Разделяют фазы, 45 измеряют интенсивности флуоресценп1ии экстрактов и строят градуировочный график в координатах: интенсивность флуо ресценции экстрактов — содержание галлия (мкг).5о Найдено галлия, %: (3,64-0,2) 10 — для n=5, P=0,95.

Пример 4. Определение галлия в по лупроводниковых сплавах на основе индия.

Способ может быть рекомендован для

55 анализа сплавов индия, содержащих до

1,3 10-. % галлия.

Навеску <сплава 0,1060 г растворяют, как описано в примере 1. Аликвьтную часть полученного раствора 1 мл вводят в дели60 тельную воронку, куда помещают 5 мл раствора этилового эфира незамещенного рода мина (2,0 10 — М) в 7 М соляной кислоте и 4 мл 7 M соляной кислоты, Добавляют 5 мл бензола и экстрагируют в течение 2 мин. Разделяют фазы и измеряют

724446

Формула изобретения

Составитель В, Рунов

Техред В. Серикова

Корректор С. Файн

Редактор Т. Пилипенко

Заказ 117/184 Изд. № 194 Тираж 569 Подпйсное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» интенсивность флуоресценции экстракта.

Содержание галлия определяют по градуировочному графику, построение которого описано в примере 3, Найдено, галлия, %: (2,1 0,1) . 10 — для n=5, Р=0,95.

Таким образом, предложенный способ позволяет более чем в 100 раз повысить селективность определения галлия. Например, экстракционно-флуориметрическому определению 10 мкг галлия с незамещенным родамином не мешают 15000-кратные .количества индия, 2500 — висмута, 10000— теллура, 25000 — сурьмы. Предел обнаружения галлия равен 0,02 мкг/мл. Экстракционно-флуориметрическому определению — - 1 мкг галлия с этиловым эфиром незамещенного родамина не мешают 8000-кратные количества индия, 5000 — теллура, 7500— висмута, 4000 — сурьмы, Предел обнаружения галлия равен 0,003 мкг/мл.

Способ определения галлия, включающий обработку анализируемой пробы соляной кислотой, введение родаминового красителя, последующую экстракцию и измерение интенсивности флуоресценции, экстракта, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности анализа, в качестве родаминового красителя используют незамещенный родамин или этиловый эфир незамещенного родамина. .". ".. 4.

Источники информации» принятые во внимание прН экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

" - -№ 116838, кл. G 01 N 21f38, 1958.

2. Изв. АН СССР. Сер. хим., 12, 2678 (1968) .

20 3. Головина А. П. и др. Химический люминесцентный анализ неорганических веществ. M., 1979, с. 189 — 196.