萃取色譜法在無機痕量分析中的應(yīng)用實例
同修 / 2022-07-08
7.4.2 萃取色譜法在無機痕量分析中的應(yīng)用實例
7.4.2.1 在高純材料分析中的應(yīng)用
在高純稀土氧化物的分析領(lǐng)域中，彭春霖等新建立了一種測定高純氧化中痕量稀土雜質(zhì)的分析方法。在此程序中采用的是新穎固定相HEHEHP，支持體是硅膠。基體成分用0.3MHCI洗脫。待測雜質(zhì)稀土元素La、Ce、Pr以及Sm、Y分別
用0.12MHC1和4MHCI洗脫、洗出液由發(fā)射光譜法定量測定。據(jù)報道，如果取1.5克氧化試樣分析，可以測定2.5～7.5ppm濃度范圍的各單個稀土雜質(zhì)，它們的回收率在96～116%，相對誤差7.9～14%，全程操作時間約8～9小時。盧安球等則提出了一個用HEHEHP-硅球萃取色譜法分析高純氧化中輕稀土雜質(zhì)的簡單方法。在50℃下，以0.7MHCl作流動相，試樣中稀土雜質(zhì)的回收率可達92~105%，富集因子大于10 4。濃集液可選用光譜法或PMBP萃取-偶氮胂分光光度法測定。若
取0.25克高純氧化作試樣。整個操作流程僅費時45分鐘，方法簡單、快速。上述作者還用N-263-硅球色譜體系成功地測定了高純氧化中重稀土雜質(zhì)的含量?；萦?.0MNH4SCN洗脫，待測稀土雜質(zhì)用0.1MHCI洗脫、富集。結(jié)果表明，重稀土的富集因子達8×10 3，回收率為90～100%。最近，張濤報道了用TBP-多孔硅球萃取色層法測定高純氧化中痕量重稀土雜質(zhì)獲得成功。在32℃下，用0.45MNHSCN除去基體成分，然后以0.1MHCI溶液作洗脫劑，可使試樣中的Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu等八個副族雜質(zhì)元素得到富集。濃縮液用光譜法定量測定單個稀土的含量。曾經(jīng)用二個合成樣品和一個實際試樣對分析程序進行驗證，結(jié)果證明，待測稀土雜質(zhì)的回收率在80～100%。關(guān)于大量稀土材料中痕量稀土或其他雜質(zhì)的萃取色譜法的分析實例還有不少。
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姜延林等將萃取色譜濃集法與火花激發(fā)光譜法相結(jié)合，測定了高純金屬钚中Ag、AI、B、Ba、Be、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、 Mg、 Mn、 Mo、 La、Ni、 Pb、 P、 Se、Si、 Ti、V、Ca 等26個痕量雜質(zhì)的含量。此法以TBP為固定相，偏氟乙烯為支持體。金屬钚溶于6.5MHNO。溶液中，料液通過色譜柱時，基體留在柱中，痕量雜質(zhì)富集于約1毫升的流出液中，然后不經(jīng)濃縮就可用干渣法火花激發(fā)光譜進行測定。據(jù)報道，此法安全可靠，簡便易行、適用于核燃料工廠钚產(chǎn)品的檢驗分析。每次分析取樣量僅為25～30毫克，各種雜質(zhì)的測定下限在1.2×10-2～8×10-6%，回收率約在75～125%范圍。這些作者還曾用過TBP-聚三氟氯乙烯色譜體系，分析過高純金屬鈾中26個痕量雜質(zhì)元素的含量，同樣獲得了良好的結(jié)果。此外，孟蘭香等曾研究過四水硫酸钚、二氧化钚中多種痕量雜質(zhì)元素的萃取色譜濃集與光譜法測定的聯(lián)合分析程序，其結(jié)果亦是比較滿意的1280.20.。Krefeld等亦曾用萃取色譜法測定過鈾中毫微克級的鐵和稀土元素。有些作者將萃取色譜分離法與輻射測量法，活化分析法和質(zhì)譜法等結(jié)合，用于輻照核燃料中痕量裂變產(chǎn)物的測定。莫攀煥等以10%HDEHP-正庚烷作固定相，70~100目聚三氟氯乙烯為支持體的色層體系，采用8MHNO-0.05M抗壞血酸為洗脫劑，測定了輻照鈾溶解液中裂變產(chǎn)物的含量，其他稀土核素的去污因子大于1800，Ru和Zr-Nb的去污因子近1000，回收率＞98%，結(jié)果比較理想。
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萃取色譜與中子活化分析相結(jié)合，廣泛用于高純材料的雜質(zhì)分析，典型的應(yīng)用包括鋼材中鎢的測定、高純銀和碚的分析以及鍺、鎵、砷化鎵和銻等半導(dǎo)體材料中痕量雜質(zhì)的測定。由于后面一些材料都是高活性基體，對萃取色譜分離的要求更高，去污因子必須高達10 6～10 10。有人試圖用該法來分析鉑中痕量的金，但樣品在反應(yīng)堆中照射之前，必須選擇性地將大量基體分離掉，然后再活化分析。半導(dǎo)體合金材料中的微量鋼可以用萃取色譜與原子吸收光譜法來分析。合金的基體成分(主要是錫，鉛和蹄)經(jīng)色譜分離后，痕量組分即可測定。在各種鋁合金中，常常引入稀土和錠等外加成分。若用萃取色層法將主要成分分離后，洗脫液中的稀土，鈧以及其他痕量組分，諸如鈣、鎂、錳、銅、鎳、鉻、鋅和鎘等，都可用分光光度法進行定量測定。
運用其他元素將保留于色譜柱中某些感興趣組分選擇性地置換出來的方法，稱之“置換萃取色譜法”，這是一種近期發(fā)展起來的新穎分離法。它與中子活化等技術(shù)相結(jié)合，亦已用于純金屬中痕量物質(zhì)的測定。如前所述，萃取色譜與離子交換色譜聯(lián)合分離程序，可以有效地將多組分混合物進行組分離和單個組分的分離。
萃取色譜在材料分析中的應(yīng)用還包括合成 混合物中銅。銀、 錫、鉍、鉬、鐵、汞和金等的分析。此外，該法還可用來制備超純和氧化銹的制備。
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