Файл: Гусарский, В. В. Эмиссионная спектроскопия аэрозолей в металлургии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 47

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

to

Элемент

Na

Ni

Pb

Pt

Rb

Sr

Те

Ti

W

Zn

Bi

Sn

V

As

La

p

Si

Ta

Th

Продолжение табл. 2

 

Ш

 

Ч увстви тельность определения,

по данным различны х авторов,

мкг/мл

 

 

Д ли на

вол ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ны,

нм

[259]

[240]

[235]

[227]

[228]

[236]

[248]

[230]

[246]

[229]

[220]

[191]

 

[270]

588,99

0,001

0,03

 

589,59

0,001

 

 

341,48

 

1,5

0,01

361,94

 

 

1

352,45

 

 

343,35

 

 

 

385,83

 

 

 

405,78

265,94

420.18

405,78

405.18

460,73

407,77

535,05

377,57

500,72

334,94

323,45

1

---

430,21

429,46

400,88

213,86

481,05

472,25

8nfi 7 7

303,41 1

437,91

44П 86

278,02

228,81

998 11

408,67

253,56

213 62

251,61

988 15

268,51

301,25

6 0,08

100 0,1

80

0,4 0,5 0,09

1,5 0,07

25

 

1

 

f

 

 

 

25

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

6

 

0,1

 

30

1

0,2

 

 

 

 

I

 

2

 

 

1

7

 

 

 

 

 

 

 

0,2

1

50

 

6

1

 

0,015

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

20

50

10

3

16

401,91

40

8

 

 

 

 

 

0,05

 

 

5

 

 

 

0,05

 

0,006

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0,5

2

 

 

 

0,008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,00002

 

0,0005

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0,05

2

 

 

 

0,003

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

1

1

f

f

1

J _

 

 

7

f

0,4

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

0,009

 

0,5

0,7

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0,006

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

1

1

0,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,003

 

 

 

 

 

1

 

0,1

 

.

 

1

 

 

 

 

 

 

1

0,07

 

0,003


О

о

Ч у в с тв и те л ь н о с т ь определения, по данным различны х авторов,

1—1

55

[220]

02

04

(N

[246]

О

СО

04

[227] [228] [236] [248] 1

ю

СО

04

О

О!

[270] 1 [259]

Д л и н а в о л ­ Элемент ны, нм

0 , 0 0 5

LO

3 4 3 , 8 2

Zr

t"-

О

О

о

4 1 8 , 6 6 4 2 8 , 9 9

Се

0 , 0 1

3 3 9 , 9 8

£

СО

О О

o ' о

4 0 5 , 8 9

4 0 9 , 0 1

Nb

см

о

о

о

о "

со

о

г--

со

>-

0 , 2

о

2 5 9 , 8 1

S b

О

ю

о

^ см

тр оо

со СП

GO h-

сосо

о

іЛ

6

МП603.62 424,68 460,73

325 ,61

ааалэ

о

 

s>

W

 

г

І26


применение в аналитической практике. Широкому рас­ пространению метода, по-видимому, будет сильно пре­ пятствовать значительная дороговизна и дефицитность радиочастотных генераторов, необходимых для возбуж­ дения разряда.

6. МЕТОДИКА

Анализ чистых металлов. Алюминий и железо [247]

Пробу металла переводят в.окись; 600 мг окиси по­ мещают в вибрационный бункер, конструкция которого позволяет регулировать скорость подачи порошка в разряд. Порошок из бункера подают в высокочастотный

индукционный разряд через водоохлаждаемую

кварце­

вую трубку.

питания — высокочастотный

генератор,

Источник

собранный на лампе ГУ-89А; рабочая частота

15 МГц,

мощность 15 кВт. Расход аргона 15—20 л/мин.

Спектры

фотографируют на спектрографе

ИСП-28.

На щель спектрографа с помощью

линзы

с фокусным

расстоянием

160 мм фокусируют

резкое

изображение

факела плазмы, вырезая промежуточной диафрагмой нижнюю часть факела.

Аналитические линии элементов [271], нм, и опреде­ ляемые концентрации (%) следующие: Fe 272,09 (2-10~3),

Mg 279,55(1-10-4),

Cu 324,75(1-К)-4),

Mn

279,48(1 X

ХЮ -4), Ni 341,48 (2 -10-3), Ti 323,45

(M O -3),

Cr 425,43

(Ы 0 -3), Bi 306,77

(5 -IO-3), Al 309,2

(2-10~3), Si 228,1

(M O -3), Mo 313,2 (M O -3), Pb 283,31

(1 • 10~3).

Воспроизводимость результатов

анализа

равна 5—

10%.

 

 

 

 

 

Определение Pb в растворах и

V в нефтепродуктах

 

 

 

 

 

Т2 1 7 ]

Анализируемый раствор распыляют аргоном при из­

быточном давлении 0,1 атм через угловой

распылитель

и подают в факельный высокочастотный разряд, горя­ щий между острием нижнего алюминиевого электрода и верхним пластинчатым электродом, являющимися

обкладками конденсатора. Аэрозоль обдувает

нижний

электрод через

кольцевой зазор

специального

сосуда.

Длина

факела

70 мм, расстояние между

электродами

35 мм,

частота

колебательного

контура

40 МГц, сила

тока постоянной компоненты 250 мА.

127


Перед началом фотографирования спектров установ­ ка работает при нормальных условиях в течение 3 мин для установления постоянного термического режима.

При помощи осветительной системы с двойной про­ екцией на щель спектрографа Фюсса выделяют излуче­

ние, испускаемое

средней частью источника и состав­

ляющее около третьей части длины разряда.

Аналитические

линии, нм:

РЬ 405,78 и РЬ 437,92;

V 437,92; 438,47; 438,99; 439,52;

440,66 и 440,85. Градуи­

ровочные графики строят в координатах IgG—lg [С (г-

атом/см3)].

Чувствительность:

для

РЬ

составляет

2,5 мкг/мл для V 1 мкг/мл. Ошибка 3°/о-

 

Определение Zn в нитратных растворах [240]

Цинковый

нитратный раствор

(25

мл)

отбирают пи­

петкой, помещают в ячейку и распыляют

ультразвуко­

вым распылителем с рабочей частотой 800 кГц и удель­ ной мощностью 3 Вт/см2 транспортирующий газ — азот. Скорость подачи 2 л/мин.

Аэрозоль подают в высокочастотную индукционную горелку с четырьмя витками медной водоохлаждаемой трубки, заканчивающейся стержнем, проходящим по центру молибденовой трубки. Мощность генератора ^ равна 500 Вт.

Монохроматор — сканирующий спектрометр, решет­ ка 1200 штр./мм. Ширина щели 0,025 мм. Монохрома­ тор настраивают на волну Zn 481,05 нм. Время проведе­ ния анализа 15 мин. Интервал определяемых концент­ раций 10—400 мкг/мл. Ошибка не превышает 1%.

Г л а в а IV.

КАСКАДНО-СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ДУГА

1.

КАСКАДНО-СТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ДУГИ

Одним из источников света, предлагаемых в послед­ нее время для эмиссионного спектрального анализа ра­ створов, является стабилизированая дуга, которая впервые применена для изучения параметров плазмы а изменения свойств материалов при очень высоких тем-

128


пературах. Дуга имела точную цилиндрическую сим­ метрию, так как между электродами помещали скреп­ ленные между собой изолированные друг от друга во­ доохлаждаемые шайбы с отверстиями в центре.

Блок шайб состоял из двух медных пластин диамет­ ром 80 и толщиной 4,5 мм с центральными отверстиями диаметром 3 мм, расположенными на расстоянии 20 мм одна от другой. Цилиндрическое пространство, распо­ ложенное между обоими центральными отверстиями, ограничивали подобные медные ■водоохлаждаемые шай­ бы с такими же центральными отверстиями, но мень­ шего внешнего диаметра. Шайбы были изолированы од­ на от другой. Таким образом все шайбы образовали ци­ линдр диаметром 3 и высотой 30 мм. Охлаждающая во­ да проходила через все шайбы последовательно. Дугу зажигали при помощи тонкой медной проволоки и наблюдали через отверстия во внешнем охлаждающем круге.

В трубке, образованной отверстиями в шайбах, дуга

горит вполне спокойно

и может быть нагружена

до

10 кВт на каждый сантиметр длины

дуги,

тогда

как

аналогичная кварцевая

водоохлаждаемая

трубка

до­

пускает нагрузку лишь до 1 кВт/см.

Дуга

горит

при

100 А без всяких колебаний даже в тех случаях, когда внешняя ее часть находится в очень возмущенных усло­ виях [272, 273].

Через отверстия в стабилизирующих шайбах в труб­ ку вдувают аргон. Излучение дуги можно наблюдать и регистрировать приборами также через радиальное от­ верстие в стабилизирующих шайбах [273, 274].

В каскадно-стабилизированную дугу вместе с арго­ ном или вместо него можно вводить аэрозоль [275]. На рис. 57 приведена схема каскадно-стабилизированной дуги [276]. Аэрозоль вводится в отверстие 1 и попадает в дугу через боковые каналы 2 в шайбах. Свет в спек­ трограф попадает через отверстие 3 в изоляции между двумя шайбами.

Считают [275], что, поскольку аэрозоль движется по направлению к обоим электродам, и дуга горит в чистой аэрозольной атмосфере, материал электрода не может достигнуть места, откуда наблюдают излучение, и дать при этом излучение своего спектра. Чистота горящей атмосферы обеспечивается магнитогидродинамическим 'Эффектом [277].

5 Зак . 552

129