Главная -> Словарь

Угольного электрода

В определенных интервалах концентрации данного элемента для данной аналитической линии существует линейная зависимость между почернением аналитической линии и логарифмом концентрации элемента. Спектральными методами концентрацию искомого элемента определяют по почернению выбранной аналитической линии. Определение проводят на кварцевом спектрографе ИСП-22. Источником возбуждения спектров служит дуга переменного тока, питаемая от генератора PG-9 с угольными электродами диаметром 6 мм; почернение линий измеряют на нерегистрирующем микрофотометре Цейса.

Электроды диаметром 150—400 мм поставляются в комплекте с ниппелями — один ниппель на электрод. В комплекте с угольными электродами поставляется контактна» паста — по 5 кг на 1 т электродов. Паста применяется при свинчивании электродов на электропечах для уменьшения контактного сопротивления и как средство против развинчивания.

В ноябре 1991 года японский физик С.Иижима сообщил177, что он обнаружил графитовые трубки диаметром порядка 10 нм . Они образовывались на отрицательном электроде камеры, в которой получали фу.чперены Сад. Для этого в гелиевой атмосфере зажигали электрическую дугу между двумя угольными электродами, а продукты сгорания собирали на охлаждаемой поверхности. При этом получали сажу, наполовину состоящую из фуллеренов.

7. Электролиз раствора хлорной меди можно провести в U-об-разной трубке с угольными электродами . В трубку наливают 5%-ный раствор хлорной меди и пропускают постоянный ток в течение 10—15 мин. Источником тока может быть аккумулятор. Можно использовать и пульсирующий ток, полученный с помощью алюминиевого выпрямителя. По окончании электролиза цепь размыкают и осто-

Окисление воздухом н-гептана в парообразном состоянии при температурах до 400% индуцированное свободными радикалами, исследовал Маэс . Согласно его наблюдениям, свет не влияет на скорость окисления чистого гептана в пределах температур 250—40001.

Исследовано влияние режимов дуги постоянного тока между угольными электродами на интенсивность спектральных линий. Изучено 4 режима: в атмосфере воздуха и аргона, с натрием в качестве легкоионизирующейся добавки и без него. Установлено, что аргоновая дуга с натрием характеризуется максимальной температурой и высокой плотностью электронов . Далее установлено, что, несмотря на возрастание температуры разряда, степень ионизации атомов снижается. Это приводит к благоприятным условиям возбуждения как атомов, так и ионов. В результате чувствительность определения большинства элементов значительно повышается .

При эмиссионном спектральном анализе обычно применяют угольные или графитовые электроды.-Из всех чистых материалов они наиболее доступны и легко обрабатываются механически. Вследствие плохой теплопроводности угля и графита эти электроды можно нагревать до высоких температур и испарять с их помощью малолету-чие элементы. Кроме того, спектр углерода сравнительно беден линиями. Правда, при работе с угольными электродами и атмосфере воздуха значительную часть спектра занимают молекулярные полосы циана, но разработаны способы их исключения.

Значительно проще работать с угольными электродами. Однако их пористость служит помехой, так как раствор проникает в глубь электрода. Положение усложняется тем, что угли даже одной партии значительно различаются по пористости. В связи с этим снижаются чувствительность и особенно воспроизводимость анализа.

При работе с угольными электродами введение порошка практически не влияет на вид спектрограммы образца. Углерод дает маяо-

При работе с угольными электродами в атмосфере воздуха существенно ограничивают чувствительность определения ряда элементов молекулярные полосы циана, которые накладываются на аналитические линии. Для ослабления или устранения циановых полос применяют низкотемпературный источник света или понижают температуру разряда, вводя в него элементы с низким потенциалом ионизации.

Иногда работают с металлическими электродами или применяют атмосферу, свободную от азота. В атмосфере водяного пара в спектре дуги между угольными электродами полосы циана отсутствуют.

Метод основан на нахождении спектральной линии элементов Pet ,Si,«^; Mn,JB, V, ?afT}fCu. в пробе при испарении ее из кратера угольного электрода в дуге переменного тока, измерении ее почернения на фотопластинке при помощи микрофотометра и количественном определении содержания элементов JJ7,I8))).

Для анализа образец катализатора растирается в ступке, после чего им заполняется отверстие диаметром и глубиной 2,5 — 3 мм нижнего угольного электрода. Верхний электрод затачивается на конус. Для его установки над нижним электродом сде-

Качественный и количественный анализ золы нефтей и битумов. Возбуждение спектров золы нефтей производится в дуге постоянного или переменного тока. Большая часть окислов, входящих в золу нефтей, относится к тугоплавким соединениям, поэтому для полного сжигания навески в 10 мг золы требуется сила тока 10 или 20А , экспозиция З'ЗО". Пробу золы сжигают в канале угольного электрода. Полноту испарения пробы проверяют дожигом электродов после окончания экспозиции. В дуге переменного тока может иметь место неполное сгорание пробы; в этом случае следует увеличить силу тока или экспозицию.

Метод предварительного испарения попользован для определения содержания продуктов износа в работавших маслах . Основу масла испаряли из канала угольного электрода в муфельной печи при 450 °С. Испаряли лишь одну порцию масла, вмещающуюся в канале электрода. Поэтому достигнута сравнительно невысокая чувствительность анализа. Так, пределы обнаружения по критерию 25 девяти элементов составляют 0,35—13,0 мкг/г. Зато в работах достигнуты исключительно высокие чувствительности определения меди, свинца и мышьяка в бензиновых фракциях благодаря испарению в электроде до 100 мл пробы.

Вообще, графитовый или угольный порошок является очень удобным и универсальным коллектором. В фарфоровый тигель, содержащий 100 мг угольного порошка, пипеткой небольшими порциями вводят навеоку топлива. Количество испаряемого топлива зависит от концентрации испаряемых примесей и чувствительности анализа. Бензин испаряют при температуре не выше 100 °С, прокаливание остатка не требуется. Для испарения реактивного и дизельного топлив температуру повышают до 200 °С и остаток подсушивают в муфельной печи 10 мин при 350°С. По этому методу концентрировать летучие примеси, например алкильные соединения свинца, невозможно. При анализе этилированных бензинов хорошие результаты получают, сочетая угольный коллектор с кислотой. Непосредственно перед введением каждой очередной порции бензина в угольный порошок вводят по 1—2 капли концентрированной хлороводородной кислоты. Угольный порошок, насыщенный минеральными примесями, смешивают с буфером и внутренним стандартом, растирают в агатовой ступке и объемно вводят в канал угольного электрода .

Хорошие результаты получают при сочетании графитового коллектора с элементной серой. В фарфоровом тигле к 100 мг графитового порошка и 25 мг серы добавляют 0,2—0,5 г пробы , взвешивают и тщательно перемешивают. Затем сушат на горячей плитке под опрокинутой воронкой и прокаливают в муфельной печи 30 мин при 500 °С. После охлаждения тигель взвешивают, массу остатка доводят графитовым порошком до 100 мг. Далее 10 мг образца испаряют из канала угольного электрода в дуге постоянного тока силой 10 А . Аналитические линии и интервалы определяемых концентраций приведены в гл. 6.

Смесь оксидов 18 элементов разбавили отдельно угольным порошком и фторидом лития до концентрации 0,01—0,1%; затем из этих двух смесей приготовили девять образцов, основы которых содержали 0,5, 10, 25, 50, 75, 90, 95 и 100% фторида лития. Концентрация примесей во всех образцах была одинаковой. Пробы испаряли из канала угольного электрода диаметром 3 и глубиной 4 мм в дуге переменного тока силой 15 А. Исследовали влияние лития на чувствительность анализа и испарение элементов во время горения дуги. Добавление до 25%^ фторида лития повышает чувствительность определения всех элементов . Наибольшее почернение линий меди, кремния, железа, алюминия и серебра наблюдается при концентрации буфера около 25%; хрома, никеля, ванадия, молибдена и титана — 25—75%; свинца и олова— 100%. Почернение линий цинка и сурьмы с 5% буфера несколько повышается, но при дальнейшем увеличении его содержания снижается. Аналогичные данные были получены v при испарении пробы из канала угольного электрода диаметром 2 и глубиной 5 мм в дуге переменного тока силой 10 А.

В работе приведены результаты детальных исследований влияния различных анионов и катионов на интенсивность аналитических линий алюминия, олова, свинца, никеля, меди, железа, кремния и цинка. Смесь оксидов разбавляли угольным порошком до концентраций 0,015—0,05% и к пробе добавляли различные соединения в количестве 10% в расчете на катион. Всего изучено влияние 40 соединений: карбонатов, нитратов, сульфатов, галогенидов и оксидов. Для катионов интервал энергий ионизации-—от 4,3 до 14 эВ. Подготовленные пробы испаряли из канала угольного электрода диаметром 2 и глубиной 5 мм в дуге переменного тока силой 10 А. Об эффекте влияния судили по разности почернений аналитических линий и фона.

Для определения олова, висмута и свинца пробу обрабатывают хлоридом меди в графитовом камерном электроде с независимым подогревом. Максимальную чувствительность получают при температуре электрода, близкой температуре кипения соответствующих хлоридов . При испарении пробы из канала угольного электрода диаметром 2 мм и глубиной 5 мм в дуге переменного тока силой 10 А более эффективным хлорирующим агентом оказался хлорид меди, с которым основная масса пробы испаряется за 20 с горения дуги .

Благодаря галогенированию чувствительность определения вольфрама, молибдена и олова в горных породах удается повысить в 2—3 раза. Для галогенирования к пробе добавляют фторопласт и хлорид меди в соотношении от 1:1 до 1:5 и испаряют из канала угольного электрода диаметром 4 мм и глубиной 5 мм. Электрод с пробой служит катодом дуги постоянного тока силой 9 А .

На рис. 16 приведены результаты, полученные при испарении пяти элементов, содержащихся в пробе в виде оксидов из угольного электрода с каналом диаметром и глубиной 4 мм в дуге переменного тока силой 8 А. В данных конкретных условиях оптимальная экспозиция для определения цинка и свинца 40 с, а для меди, железа и никеля— 160 с. При одновременном определении всех пяти элементов приходится выбирать компромиссную экспозицию — 60—80 с. В таких случаях очень хорошие результаты получают при использовании диафрагмы Гартмана со ступенчатым окном, позволяющей при