Способ определения осмия в природных и технологических материалах

 

(19)SU(11)1185861(13)A1(51)  МПК ⁶    _C22B11/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСМИЯ В ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относится к аналитической химии платиновых металлов, преимущественно к нейтронно-активационному определению осмия, и может быть использовано для анализа различных технологических и геохимических объектов. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности определения. П р и м е р 1 (типический). Технологические пробы массой 0,5-2 г в алюминиевом пакете облучают в потоке 1-2¹² н/см² в течение 15 ч. Навеску помещают в алундовый тигель, добавляют 50 мгк носителя, высушивают и сплавляют с 5-кратным избытком перекиси натрия при 600-700^oC в течение 30-40 мин. Плав выщелачивают в 20-30 мл воды, добавляют 30 мл 1%-ного раствора олефинов в толуоле и 30 мл концентрированной НNO₃. Раствор переносят в мерную колбу с 10-15 мл 1,5 HNO₃ и экстрагируют осмий в течение 20 мин на механическом встряхивателе. Водную фазу отделяют и отбрасывают. Органическую фазу встряхивают с 30 мл концентрированной НСl в течение 20 мин, добавляют 0,5 мл сульфидов нефти (СН) и проводят повторную экстракцию в течение 10 мин. Потери осмия на стадии отделения примесей не превышают 2%. Очищенную от примесей водную фазу упаривают до 2-3 мл и переносят с 6М НСl в пробирки для измерения активности ¹⁹¹Os на сцинтилляционном спектрометре. Эти же пробы проанализированы известным способом, в котором для распада примеси золота пробы предварительно охлаждают в течение 20 дней. Сопоставление результатов анализа природных и технологических материалов приведено в табл. 1. Из табл. 1 видно, что надежное определение осмия по способу-прототипу возможно при его содержании выше 1˙10^-6 %, по предлагаемому способу - на уровне 5-8 x x10^-8 %. Следовательно, за счет удаления мешающих элементов чувствительность определения для предлагаемого способа возрастает в 12-20 раз по сравнению с известным, а погрешность определения уменьшается в 1,5-3 раза. П р и м е р 2. Стандартные образцы "Концентрат медный ГСО 10701-79" и "Концентрат никелевый ГСО-1702-79" c аттестованным содержанием осмия соответственно 2±2˙10^-6% и 6±2˙10^-6% про- анализированы предлагаемый способом. Получены следующие результаты: для первого образца 2,6±0,4˙10^-6%, для второго 6,6 ±0,9˙10^-6% (погрешность охарактеризована доверительным интервалом для доверительной вероятности 0,95). Следовательно, правильность и воспроизводимость результатов анализа в случае предлагаемого метода также заметно увеличиваются. В табл. 2 приведены данные, обосновывающие последовательность операций введения СН и реэкстракции соляной кислотой, а также выбор концентраций сульфидов нефти и соляной кислоты. Из табл. 2 видно, что на стадиях экстракции и реэкстракции в способе-прототипе и в предлагаемом способе факторы разделения примерно одинаковы (10³). При повторной экстракции после введения 1-3% cульфидов нефти из тиомочевинного раствора разделения осмия и золота не происходит, в то время как из концентрированной НСl фактор разделения составляет более 5x x 10⁴ за счет того, что реэкстракция осмия 12 М HCl сопровождается переводом его в неэкстрагируемую олефинами, толуолом и СН форму, а золота извлекается более чем на 99,9%. Таким образом, в предлагаемом способе общий фактор разделения равен 1180 х 5˙10⁴ = 6˙10⁷ и химический выход осмия (96%, а в способе-прототипе соответственно 1,2˙10³ и около 90%. При этом количественная реэкстракция осмия из раствора олефинов в толуоле (на 98%) достигается только при использовании концентрированной НСl, введение менее 1% СН приводит к снижению фактора разделения, а выше 3% нецелесообразно ввиду бесполезного расхода реагента. Другая последовательность операции введения сульфидов нефти (перед экстракцией или перед реэкстракцией соляной кислотой) не обеспечивает требуемый степени разделения осмия и золота и количественного перевода осмия в водную фазу. При нейтронно-активационном анализе природных и технологических материалов низкий фон в аналитической области, достигаемый за счет строго определенной последовательности операций реэкстракции и введения СН, позволяет повысить чувствительность и снизить погрешность анализа. Таким образом, предлагаемый способ позволяет более чем на порядок повысить чувствительность определения осмия, в 1,5-5 раз снизить погрешность определения и в 2 раза снизить полное время анализа за счет исключения операции определения химического выхода и уменьшения времени охлаждения образцов. Предлагаемый метод без каких-либо изменений пригоден для анализа разнообразных природных и технологических материалов (руды, хвосты, шлаки, кеки, концентраты, готовая продукция).

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСМИЯ В ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ, содержащих золото, включающий облучение исходного материала, сплавление облученного продукта с перекисью натрия с получением плава, содержащего осмий, выщелачивание плава водой с получением раствора, содержащего осмий, экстракцию осмия из полученного раствора органической фазой, содержащей толуол, в присутствии азотной кислоты, реэкстракцию осмия из органической фазы, отделение реэкстракта от органической фазы и последующую регистрацию осмия в реэкстракте нейтронно-эктивационным методом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности определения, перед экстракцией осмия в органическую фазу вводят раствор олефинов до содержания олефинов в толуоле 1-10% , реэкстрацию осмия проводят концентрированной соляной кислотой, а перед отделением реэкстракта в органическую фазу вводят сульфиды нефти в количестве 1-3%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2