Файл: Мусакин, А. П. Методы контроля радиохимических производств.pdf

-130 -

ипереместить электроды в штативе, учитывая при этом, что

изображение пятна обратно расположению дуги (например,

пятно справа кружка, следовательно., электродный промежуток

надо смещать вправо).

6.Зарядить каоету одной или двумя пластинками (9x12 см);

светочувствительный слой должен быть на стороне шторки. Ус­

тановить каоету . к спектрографу к закрепить ее винтами (следя за тем, чтобы не было щелей).

7.Установить диафрагму в соответствии с желаемой шириной

спектра (2 мм)» Установить ширину щели'0,01 мм. Поставить

касету (вращая барабан ее перемещающий) на деление, выбранпое для съемки чистых углей (например, на деление 20).

£. Проверять закрыт ли затвор щели. Снять ее крышку.

Открыть кассету.Включить дугу и, открывая зэтЕор щели,

дать экспозицию (для чистых углей - I мин). Выключить дугу. 9. Подготовить для анализа угольный электрод. 3 отверс­

тие в торце электрода ( 2 x 1 мм) поместить точно взвешен­ нее количество вещества (5 или 10 мг рекомендуется закрепить

его разбавленным раствором бакелитового лака. Закрепить угольные электроды в штатив (Е верхний зажим -поместить чистый угольный электрод, сточенный на копне).

10, Снять спектр на соответствующем месте фотопластинки

(например, на делении 22), открывая затЕор щели на опре­

деленный промежуток времени ( I ыип).

11. Таким же образом снять на фотопластинку спектры серии стандартных образцов известного состава и известной

концентрации определяемого элемента (например, при ширине

спектра 2 мм снимают при положении барабана касеты на делениях 24, 26, 28).

Все спектры необходимо снимать в одинаковых условиях (например, при одинаковом времени прогревания электродог), 12, Сравнивать 'интенсигностк спектральных линий можно

визуально или с применением ступенчатого ослабителя (при­

меняемого прк оъегже спектров) или на микрофотометре

(см.ниже).

-131 -

0.-Микрофотометi-

На микрофотометре измеряют "почернение" S — Tg

Для количественного спектрального анализа на основании

измерений строят график дб = 5 0 С Н > - 5 П р Ш е с и в зависи­ мости от концентрации элемента. •

Некоторые правила работы на микрофотометре следующие. 1. Ознакомиться с расположением регулирующих ручек:

4 ручки для фокусировки щели; I - для фокусировки изобра­ жения фотопластинки, I - для дополнительной линзы, 3 - для

ограничения измерительной щели, 5 - для перемещения столика,

с фотопластинкой, 3 - для установки серых светофильтров, I - для установки серого клина, I - для переключения шкал

иI - для установки шкал на экран,

2.Проверить' прибор по инструкции. Включить прибор

(соленоид должен быть удалей от феррорезонаноного стабили­ затора и от металлических частей на полную длину провода).

3.Установить пластину на столике и провести юстировку.

4.Установить измерительную щель (ширина ее должна быть равна 2/3 ширины изображения линии).

5.Через 15-20 мин после включэния лампы измерить плотнооть почернения по гальванометру (или по выносному микро­ амперметру 0,1 мка); сначала под объектив поместить 'сво­ бодный от линий участок пластинки (показание фона J 0 ) , затем подвести под объектив анализируемую спектральную

10. Пламенный Фотометр.

Портативный пламенный фотометр типа 1Ш-УНИИЗ предназ­

начен для определения микроколичеств натрия, калия и

кальция в почвенных вытяжках и растворах методом спектро-

фотометрии пламени. При наличии соответствующих сменных

светофильтров прибор может быть использован для определе­

ния в тех же объектах лития, стронция и некоторых других

элементов.

Нижний предел измерений составляет 0,5 мг/л. Воспро-

- 132 -

ИЗВОДИМОСТЬ ОКОЛО ЗОТН."'

При сжигаики горючих смесей воздуха- с природным'газом или с пропан-бутаном горелку снабжают насадкой с 7 трехмиллимитровыми отверстиями; при сжиганий ацетилеьа о воздухом или пропан-бутана с 30^-ным кислородом применяют шести­ гранную наоадку о одномиллиметровыми отверстиягли.

Принцип измерений следующий. В стеклянный распылитель подается сжатый воздух (из баллона, через редуктор, фильтр, микрокран и манометр). При этом исоледуемый раст- Еор засасывается в распылитель и распыляется. Из распыли­ теля смесь воздуха с исследуемым раствором подается в каплеуловитель, где смешивается о горючим газом (из бал­ лона, через фильтр, микрокран и U -образный манометр). Газовая смеоь поступает в горелку, где, сгорая, дает ок­ рашенное пламя. Свет пламени через светофильтр, диафрагму

истеклянный экран попадает на фотоэлемент.

Вприборе используются три фотоэлемента с тремя свето­ фильтрами, вырезающими спектральные линии - желтую 589 ммк для натрия, красную 615 ммк для кальция и инфракраоную

линию 766 ммк для калия. Для определения натрия и кальция

служит селеновый фотоэлемент СФ-10, а для калия, лития

и стронция - сернистосеребряный фотоэлемент ФЭСС-УЗ. Ток, создаваемый светом данной длины волны, регистри­

руется микроамперметром, показания которого соответствуют концентрации данного элемента.

Выполнение анализа.

I . Плотно (до упора) закрыть микрокран для воздуха и газа. Входные штуцера прибора (на задней стенке) присоеди­

нить с помощью резиновых шлангов к воздушной и газовой коммуникациям или непосредственно к редукторам баллонов со 'сжиженным.газом и сжатым воздухом, после чего открыть

соответствующие краны и вентили на коммуникации, редукто­ рах или баллонах. До включения прибора необходимо отрегу­

лировать давление в выходной камере до 1-1,5 атм, а давле­ ние гиза до 40 мм водяного столба.

-133 -

2.Открыть дверку прибора и закрепить фиксатором. При­ соединить к сливной трубке распылителя резиновый шланг,

опущенный в установленный под столом сооуд о запорным

столбом воды высотой 20-25 ом. Заполнить V -образный манометр подкрашенной водой до нулевой отметки. Устано­

вить защитное устройство на дверку. Проверить трубки.

Проверить, хорошо ли зажаты спускные трубки на каплеуло­

вителях. Закрыть диафрагмы до упора.

3.Подставить под всасывающую трубку распылителя на столик чашку с дистиллированной водоГ?. Медленно вращая

рукоятку "воздух" против часовой стрелки, установить по

манометру давление 0,4-0,8 атм (выбранная для распыления величина давления должна оставаться неизменной при изме­

рениях. Об юстировке капилляров см.инструкцию к прибору).

4.Медленно вращая рукоятку "газ" против часовой стрел­

ки, открыть доступ газа в смеситель и горелку. Спустя

10-20 сек после того как давление достигнет 8-10 мм вод.

ст. поднести заженную спичку к насадке горелки. Отрегули­

ровать давление газа так, чтобы оно не сдувалось или не

светилось (внутренний конус должен-быть зеленым, а внеш­

ний голубовато-синим).

5.Определить условия измерения следующим образом: ввести в пламя растЕор определяемого элемента (8-10 мг/л). Разарретировать микроамперметр, поставив ручку на метку

0,1 мка. Раскрыть диафрагму соответствующего фотоэлемента.

Перевести ручку на передней панели в положение, соответ­ ствующее определяемому элементу и микрокраном давления газа добиться максимального смещения указателя микроам­ перметра. Выбранные давления газа и воздуха при измерени­ ях сохранять.

Ручкой отъюстировать положение горели; так, чтобы свет

от внутренних конусов пламени не попадал на фотоэлемент.

Рабочее место должно быть защищено от попадания посторон­

него света.

-134 -

7.Перед проведением измерений надо дать прогреться фотометрическим ячейкам 20 мин (при этом измерительная и компенсационная ячейки должны быть открыты и чувствитель­ ность микроамперметра установлена на I мка), а в пламя должен быть Еведен раствор определяемого элемента 15-20 иг/л). Затем диафрагмы закрыть, распылитель промыть дистиллированной водой и микроамперметр установить на 0,1 мка и наотроить корректором на нуль.

8.Откалибровать микроамперметр по эталонному раство­

ру определяемого элемента (например, 24 кг/л). Компенса­ цию мешающего элемента проводить по инструкции (стр.10 ). При фотометрировании растворов, свободных от мешающего элемента, диафрагма компенсационной фотоячейки должна быть полностью закрыта.

9.Поочередно ввести в пламя приготовленные стандарт­ ные раотворы, каждый раз промывая распылитель дистиллиро­ ванной водой.

Построить калибровочный график зависимости показаний

( П ) от концентрации (С) или (лучше) между I g t t и Io, С.

10.Ввести в пламя анализируемый раствор и записать по­ казания микроамперметра. Определить концентрацию этого раствора по графику.

11.При выключении прибора следует сначала завернуть по часовой стрелке до упора ручку крана "газ". Лишь когда пламя погаснет, закрыть кран "воздух".

Уход за прибором дан в инструкции к нему.

I I . Газовый хроматограф ХЛ-4 (некоторые правила)

I . Перед заполнением колонки (трубки) сорбентом пред­

варительно ее тщательно промыть.

Колонку заполнять выбранным сорбентом (см.п.12") по-нем-

ногу, постукивая по стенке резиновым шлангом. Внизу колон­

ки должен быть стаканчик с сеткой. Сорбент добавлять в

колонку до расстояния 3-4 мм от края. Вверху поместить сетку.

- 136 -

установившемся расходе газа-носителя1~5 л/час) выхода га за из колонки. Шарик ротаметра должен через 2-5 мин опуститься до нижней упорной трубки. Утечка газа обн живается мыльной ЕОДОЙ.

11. Жидкую пробу вцуекать в колонку через резиновую мембрану - медицинским шприцем на I мл или микрошприцем (о впуске газообразной пробы см.инструкцию).

Через определенные промежутки времени компоненты про будут выходить из колонки и фиксироваться детектором теплопроводности. Регистратор ЭПП-17 запишет хроматограмму данной пробы вещества.

Содержание компонента рассчитывают по формулам

% = JU _ K _ и™ _E_i_H_i_g_ £а.Н.к 5ГЕ.Н.К

где а - полуширина пика; Н - высота его;

Е- расстояние от впуска до максимума пика;

к- коэффициенты, разные для разных компонентов

(по таблице к прибору) (например, при к = I дл н-бутана при газе-носителе водороде для метана

к- 2,33, для гексана к = 0,57).

12.Выбор наполнителя колонки, размер пробы и темпе ра хроматографирования см.в инструкции к прибору. Напр мер, для насыщенных углеводородов применяется вазелинов масло при 0-50°С; для твдрных кислот - силиконовое мас или стеарин при 70-150°С. Для жидкостей с температурой парообразования до Ю0°С размер пробы 0,03-0,04 мл; для жидкостей с т.пл. до 180°С проба 0,05-0,06 мл.

Наполнитель (пропитанный 2%-щм раствором соды) промы вают водой и высушивают, перемешивая его при 120°С в чение 3-4 ч. Активируют при 80°С 3-4 ч. Обрабатывают жидкой фазой. Например, вазелиновое масло растворяют трехкратном от веса наполнителя количестве петролеиного эфира. Эфир испаряют при 60-90°С.

-137 -

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Конспект лекций и литература по курсу технологи! искус­

ственных радиоактивных веществ и другим специальным

курсам*

2.Конспект лекций и литература по курсу радиохимии.

3.Руководства по аналитической химии (и физико-химическим методам анализа).'

4.Мусакин А.П. Таблицы и схемы аналитической химии. Л,, "Химия", 1971.

5.Справочник химика. 2 изд. Т.1У. Аналитическая химия.

М., "Химия", 1965.

6.Аналитическая химия элементов. Серия монографий. Изд.

АН СССР. См.монографии: "Уран", "Плутоний", "Торий" и др.

7.Марков В.К. Уран, методы его определения. М., Атомиздат,

. I960.

8.Аналитическая химия урана и тория (с англ). М., Изд-во ИЛ, 1956. В кн."Analytical Chemistry of the Manhattan

Project". Ed. Sodden. N.-У., 1950.

9.Методы определения и анализа редких элементов, М., Изд-во АН СССР', 1961.

10.Сборник радиохимических и дозиметрических методик. М., Медгиз, 1959.

11.Лаврухина А.К." ^Радиохимический анализ. М., Изд-во

АН СССР, 1963.

12.Радиохимический анализ продуктов деления. Сборник статей.

13.Боуэн Г., Гиббсон Д. Радиоактивационный анализ. М.,

Атомиздат, 1968.

14.Зайдель А.Н. Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов. М., Физматгиз, I960.

15.Мусакин А.П. и др. Задачник по количественному анали­

зу. Раздел УН. Радиохимические методы анализа. "Химия",

1972.