ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общий ход активационного анализа из "Активационный анализ" Активационный анализ имеет много общего с радиохимическим анализом [198], и часто его рассматривают как частный случай последнего. Лишь целенаправленное применение метода для качественного и количественного определения элементов в различных объектах и вытекающие из этого некоторые особенности позволяют выделить его в самостоятельный раздел аналитической химии. В связи с этим не должно вызывать удивления то обстоятельство, что последовательность и характер различных стадий активационного анализа в основном совпадают с общим ходом радиохимического анализа. [c.137] В принципе активационный анализ не требует какой-либо специальной подготовки образца перед облучением. Образцы можно облучать в твердом, жидком или газооб-)азном состоянии непосредственно после отбора пробы, эолее того, когда требуется реализация максимальной чувствительности активационного анализа, любые манипуляции с образцом перед облучением крайне нежелательны, так как это потенциальный источник загрязнений. [c.138] Вес пробы, отбираемой для облучения, определяется рядом причин количеством имеющегося материала, стремлением достигнуть максимальной концентрационной чувствительности, уровнем радиационной опасности от облученной пробы, степенью самоослабления потока нейтронов и т. д. В большинстве случаев при облучении в реакторе вес пробы составляет примерно 1 г. [c.139] Иногда для повышения концентрационной чувствительности применяют навески большего веса, однако навески более 10 г в реакторах облучают очень редко. Лишь при облучении с помощью источников со средним и слабым потоком нейтронов применяют навески 100 г и более. При облучении в реакторах весьма успешно используют небольшие навески в несколько миллиграммов и даже микрограммов. [c.139] При отборе пробы следует избегать попадания посторонних загрязнений, источниками которых могут быть пыль из помещения или различные вещества с инструментов, используемых для отбора пробы. Пыль — серьезный источник загрязнений, к тому же трудно контролируемый. Состав пыли сильно меняется в зависимости от местных условий. Особенно разнообразным может быть состав пыли в химических лабораториях, где количество используемых для работы веществ весьма велико. [c.139] Для уменьшения опасности загрязнений пробу желательно отбирать в отдельном помещении, в котором не работают с радиоактивными веществами и макроколичествами определяемых элементов. Отбирают пробы в специальном герметичном боксе из органического стекла. Для отбора твердых проб используют шпатели или пинцеты из полимерных материалов. Жидкие пробы обычно отбирают полиэтиленовой пипеткой. [c.139] Перед отбором пробы ампулы промывают для удаления поверхностных загрязнений. Для этого используют различные растворители, неорганические кислоты или их смеси и воду. Все эти реагенты подвергают специальной очистке [199]. Очень чистую воду получают при очистке ее ионообменным методом путем пропускания через катионит и анионит с последующей перегонкой в кварцевом аппарате. Кислоты обычно очищают многократной дистилляцией. Наиболее чистые кислоты получают, растворяя соответствующие газообразные продукты в воде, очищенной описанным выше способом. Алюминиевые ампулы очищают, например, последовательным промыванием бензолом, азотной кислотой и водой. Полиэтиленовые и кварцевые ампулы промывают бензолом или ацетоном, горячей смесью НЫОз + Н2804 или царской водкой и водой. Нельзя промывать ампулы хромовой смесью, так как ионы хрома сильно сорбируются стенками ампулы и плохо удаляются при последующем промывании. Промытые ампулы высушивают лучше всего в вакуумном эксикаторе при нагревании. [c.140] Следует иметь в виду, что пробы твердых веществ после облучения часто можно подвергнуть травлению, в результате чего поверхностные загрязнения удаляются. Однако для жидкостей такая процедура исключена, и поэтому требуется особая осторожность при их отборе. При анализе жидкостей на содержание следов элементов встречается еще одна трудность, связанная с адсорбцией определяемых элементов на стенках ампулы. Адсорбция может привести к частичной или даже полной потере определяемого элемента. [c.140] Для жидкостей чаще всего требуется упаривание, которое позволяет уменьшить объем анализируемого раствора или даже полностью удалить жидкость. При анализе биологических объектов используют высушивание и озоление. В ряде случаев для концентрирования определяемых элементов применяют химические методы — ионный обмен, экстракцию, осаждение и др. [c.141] Однако любые дополнительные операции, выполняемые с образцом перед облучением, увеличивают опасность загрязнений и сводят на нет одно из преимуществ активационного анализа. При проведении таких операций, как упаривание, высушивание и сожжение, имеется также опасность потерь летучих компонентов. Поэтому, когда возможно, следует избегать всяких дополнительных операций и проводить определение непосредственно в первоначально отобранной пробе. [c.141] Описание техники работы, связанной с подготовкой пробы, концентрированием, предотврангением загрязнений на этих стадиях и т. д., можно найти в работах [199—20111. [c.141] Важная стадия в подготовке облучения — приготовление стандартов определяемых элементов. Обычная процедура состоит в растворении известного количества металла или чистой соли с последующим разбавлением до необходимой концентрации. Часто готовят растворы первичных эталонов, которые имеют относительно высокую концентрацию элемента ( 100 мкг мл). Эти первичные эталонные растворы используют в течение длительных сроков и поэтому хранят в полиэтиленовых бутылях, чтобы исключить изменение концентрации за счет адсорбции на стенках. Эталонные растворы легко гидролизующихся элементов подкисляют в необходимой степени. [c.141] Растворы стандартов отбирают в отдельные ампулы из кварца или полиэтилена. Стандарты можно облучать либо в растворе, либо после высушивания. Готовые ампулы со стандартами запаивают. Иногда стандарты облучают в кварцевых бюксах. Возможен другой способ приготовления стандартов, когда небольшой раствор эталонного раствора переносят на полоску из алюминия или фильтровальной бумаги. После высушивания полоску со стандартом сверху и снизу покрывают полосками из алюминия и сворачивают в трубочку. Очевидно, такая методика пригодна только для нелетучих элементов. [c.142] На ранней стадии развития активационного анализа в основном использовали только средне- и долгоживущие изотопы. Однако в последнее время значительное применение нашли короткоживущие изотопы. [c.143] Применение короткоживущих изотопов открывает для активационного анализа целый ряд интересных возможностей [101, 205]. В некоторых случаях в силу благоприятного сочетания ядерных характеристик определение по короткоживущему изотопу дает более высокую чувствительность, а для отдельных элементов при облучении тепловыми нейтронами — это единственный способ определения, так как активация этих элементов приводит к образованию только короткоживущих изотопов. [c.143] С помощью короткоживущих изотопов удается создавать исключительно экспрессные методы анализа, так как длительность облучения до насыщения является короткой, а время, затрачиваемое на промежуточные операции и измерения, по необходимости должно быть мало. Непродолжительное облучение часто позволяет избежать заметной активации основы, что упрощает анализ. [c.143] Однако применение короткоживущих изотопов имеет и свои ограничения, которые в основном связаны с быстрым распадом их активности. Очевидно, что работа с короткоживущими изотопами должна проводиться непосредственно у источника излучения, который к тому же должен быть оборудован системой для быстрой транспортировки облученных образцов. Все вспомогательные операции, в том числе и химическое разделение, должны быть быстрыми, что часто не дает возможности достигнуть необходимой степени радиохимической чистоты. Поэтому конечное определение обычно выполняется с привлечением физических средств дискриминации, основное среди них — сцинтилляционная 7-спектрометрия. Особенность использования короткоживущих изотопов заключается в ограниченном числе элементов, одновременно определяемых из одной навески. [c.144] Средне- и долгоживущие изотопы позволяют проводить анализ в более спокойной обстановке, часто в лабораториях, удаленных от реактора, и одновременно определять значительное число элементов. Длительность облучения довольно велика и определяется стремлением достигнуть желаемую чувствительность для наиболее долгоживущих изотопов, но в то же время облучение более 1 недели используют очень редко. [c.144] Иногда для получения данных о возможно большем числе примесей проводят анализ параллельных проб анализируемого материала по короткоживущим, средне- и долгоживущим изотопам. [c.144] Вернуться к основной статье