Зонная плавка анализ веществ

Разделения методы (в аналитической химии) — важнейшие аналитические опера ции, необходимые потому, что большинство аналитических методов недостаточно селективны (избирательны), т. е. обнаружению и количественному определению одного элемента (вещества) мешают многие другие элементы. Для разделения при меняют осаждение, электролиз, экстракцию, хроматографию, дистилляцию, зонную плавку и другие методы. В качественном анализе для разделения ионов элементов применяют групповые реагенты, которые позволяют трудно разрешимую задачу анализа сложных смесей привести к нескольким сравнительно простым задачам. Рассеянные элементы — химические элементы, которые практически не встреча ются в природе в виде самостоятельных минералов и концентрированных залежей а встречаются лишь в виде примесей в различных минералах. Р. э. извлекают попутно из руд других металлов или полезных ископаемых (углей, солей, фосфори тов и пр.). К Р. э. принадлежат рубидий, таллий, галлий, индий, скандий, германий п др. [c.111]

Управляемая кристаллизация имеет две схемы практической реализации процесса концентрирования зонную плавку и метод направленной кристаллизации, отличающиеся исходной формой анализируемого образца и техникой проведения анализа. Если в зонной плавке исходное состояние анализируемого вещества твердое, то в направленной кристаллизации образец предварительно переводят в жидкое состояние в виде расплава или водно-солевого раствора эвтектического состава (рис. 3.4). [c.155]

Прежде чем использовать метод зонной плавки для очистки вещества, следует выяснить некоторые проблемы, лежащие в основе этих процессов. Теория зонной очистки применима к металлам и к органическим веществам, но в этих двух областях она играет различную роль. В зонной очистке металлов часто можно изучить отдельно перемещение любой присутствующей примеси при помощи химического анализа или метода меченых атомов. Однако при исследовани органических веществ примеси бывают настолько разнообразны, что идентифицировать их удается лишь в редких случаях. Если в не- которых стадиях зонной очистки металла теория может быть применена для расчетов ожидаемого распределения примесей, то для зонной очистки органических веществ теоретическое рассмотрение может указать только рациональный метод очистки и не более. [c.11]

Зонная плавка (см. раздел П1) очень полезна при качественном и количественном анализе относительно чистых веществ, поскольку может привести к чрезвычайно сильному концентрированию следов примесей. Концентрацию примесей, присутствующих в количествах ниже аналитически определимых, можно рассчитать из данных по зонной плавке, если известен эффективный коэффициент распределения в системе (см. раздел И1,1). Если в примесь можно ввести радиоактивный атом, то распределение легко проследить даже при малых концентрациях и таким образом определить коэффициент распределения. [c.170]

В результате существенного прогресса в очистке органических соединений (в особенности методом зонной плавки) и в объективном контроле степени чистоты (на основе данных прецизионного термического и калориметрического анализа), очевидно, впервые удается получать вещества, содержащие лишь 0,001 % (мольных) примеси, т. е. объекты чистотой 99,999%. [c.234]

Другие примеры концентрирования примеси до анализа приведены в конце этой главы в списке веществ, очищенных методом зонной плавки. [c.104]

Бейли (1960) на системе фенантрен — антрацен. Образцы двух углеводородов были очищены зонной плавкой. Исследования очищенных веществ и анализы смесей двух компонентов были выполнены методом дифференциального термического анализа (ДТА). При изучении точек перегиба на кривых ДТА, полученных для широкой области синтетических смесей, была построена фазовая диаграмма состояния. По-видимому, диаграмма имеет перитектическую точку вида, показанного на рис. 45. Это было подтверждено зонной плавкой с л=18 полагают, что смесь лежит в области Ри (см. рис. 45), антрацена было взято точно 48%- Содержимое отдельных частей трубки было анализировано методом ДТА, и составы образцов были найдены при сравнении кривых, полученных таким образом, с кривыми, первоначально измеренными для синтетических смесей. Была получена графическая зависимость состава от числа зонных длин. Эта кривая аналогична по форме кривой, приведенной на рис. 47, только вместо закристаллизовавшейся фракции на оси абсцисс откладывались зонные длины. Наличие вертикальной части у кривой подтверждало существование перитектики, а концы вертикальной линии соответствовали составам и на рис. 45. [c.159]

Данная книга посвящается методам подготовки проб для газохроматографических анализов. В начале книги обсуждаются методы ввода проб, более детально рассматривается анализ равновесной паровой фазы с использованием охлаждаемых ловушек и без них. Далее речь идет о методах выделения и концентрирования, применяемых для подготовки проб в этом аспекте в книге обсуждаются адсорбция, абсорбция, экстракция, дистилляция, конденсация, концентрирование замораживанием и зонная плавка. Рассматриваются специальные проблемы, возникающие при анализе воздуха и биологич,е-ских объектов (включая выделение жирных и желчных кислот, а также аминокислот из биологических жидкостей и тканей), при анализе пищевых продуктов и входящих в иХ состав пахучих веществ, эфирных масел, осадков и водных проб, анализов, применяемых в судебной экспертизе. [c.6]

Одна из первых работ, посвященных возможности очистки солей методом зонной плавки на примере нитратов и сульфатов щелочных металлов, принадлежит Сью с сотрудниками [1—4]. В этой работе примеси вводили в очищаемые вещества в виде соответствующих солей в количестве 0,1%, меченных радиоактивными изотопами. Исходя из солей с таким содержанием примесей, методом зонной плавки были получены препараты с содержанием примесей порядка 10 —10" %, что отвечает эффективности очистки в 1000 и 10 ООО раз. Этот предел обусловлен точностью применявшихся методов анализа, а не возможностями самого метода очистки. [c.41]

З. Зонная 1и1авка. Этот метод очистки представляет собой усовершенствованный вариант описанной в предыдущем разделе кристаллизации без растворителя [20]. Очищаемое вацество расплавляют в контейнере (трубке) диаметром от 0,3 до 1,3 см и длиной 20 см. Трубка пропускается вертикально через одно или несколько узких кольцевых зон нагрева, в которых и происходи расплавление материала. При выходе трубки с веществом из зоны нагрева в первую очередь кристаллизируется основной компонент, а примеси остаются в расплаве. В результате такого разделения компонентов примеси собираются на дне трубки, послс чего ее возвращают в исходное положение и повторяют процесс. Нижняя часть получаемых методом зонной плавки слитков содержит концентрированные примеси, а верхняя — наиболее очи1ценный материал. Метод позволяет в дальнейшем утилизировать весь слиток, например разрезав его на участки соответствующей длины и расплавив каждый участок отдельно. Концентрация примесей на одном конце слитка создает удобные условия для их дальнсйгпего анализа. [c.157]

Из табл. 2 видно, что при зонной плавке происходит эффективное концентрирование примеси, выход чистого вещества оказывается выше 88%. Тонкослойная хроматография на силикагеле 124] подтверждает эти результаты. Несмотря на отсутствие разработанных методик анализов на примеси, характер которых в случае тиамина не полностью расшифрован, приведенные полу-количественные характеристики хорошо иллюстрируют эффективность метода. [c.65]

При анализе веществ, очищенных методом зонной плавки, предположение о близости значений коэффициентов распределения примесей, присутствующих после очистки, выполняется наиболее полно, так как примеси со значительно отличающимися коэффициентами распределения практически полностью удаляются. Таким образом, анализ высокочистых органических веществ, которые в основном получают с использованием зонной плавки как одного из наиболее эффективных методов очистки [c.136]

Другой подход к анализу многокомпонентной смеси заключается в распространении идеи о среднем коэффициенте распределения на сравнительные эксперименты. Если присутствующие примеси имеют близкие значения коэффициентов распределения, то, как уже отмечено выше, такая многокомпонентная смесь ведет себя аналогично бинарной смеси, в которой коэффициент распределения примеси равен среднему значению коэффициента распределения (к) многокомпонентной смеси. Наиболее полно это условие выполняется при анализе высокочистых органических веществ, очищенных методом зонной плавки. Следовательно, при анализе такой многокомпонентной смеси достаточно провести только один опыт с добавкой примеси, коэффициент распределения которой равен к. [c.139]

Для контроля чистоты веществ можно использовать методы классического химического анализа. Например, иодометрически можно определять медь примерно до 10 г/мл раствора. Вообще же для количественного определения примесей в ос. ч. веществах требуются новейшие методы, отличающиеся высокой чувствительностью и селективностью а) фотометрические (колориметрия, спектрофотометрия, пламенная фотометрия) б) флуоресцентные (фосфоресценция, флуоресценция , катодо- и хемилюминесценция и др.) в) электрометрические (полярография, особенно осциллографическая, по-тенциометрия, кондуктометрия, кулонометрия и др.) г) спектральные, обладающие высокой чувствительностью, но малой точностью д )масс-спектрографические , е) радиохимические (активационный анализ, изотопное разбавление и др.) ж) электрофизические (измерение-проводимости, эффекта Холла и др.) з) концентрирование микропримесей в малых объемах (экстракцией, со-осаждени-гм, хроматографически, ионным обменом, электролизом, зонной плавкой и т. д.) с последующим определением их разными способами. [c.319]

Анализ кривых плавления различных частей слитка после зонной плавки дает возможность правильно оценить коэффициенты распределения и среднюю концентрацию примесей в веществе. В работе [87] рассмотрены случаи оценки чистоты органических веществ, содержащих примеси как с /С<1, так и с /(>1. [c.50]

Получение веществ высокой степени чистоты — задача сложная. Для этого требуются особые технологические приемы, особая аппаратура, чистейшие материалы. Совершенно иной должна быть вся обстановка такого производства. Она требует создания условий, исключающих попадание загрязнений из воздуха. Даже руки и дыхание экспериментатора могут стать источником загрязнения. Успех очистки зависит и от аналитического контроля, осуществляемого на всех стадиях производства, где неприемлемыми оказываются обычные аналитические приемы, так как приходится определять исчезающе малые количества примесей (I H—10 °%). Только при сочетании наиболее прогрессивных методов — ионного обмена, экстракции, зонной плавки, вытягивания монокристаллов — с наиболее чувствительными методами анализа можно получить высокочистые вещества. [c.4]

Перед исследованием часто необходима проверка чистоты вещества и предварительное выделение этого вещества в чистом виде различными пригодными для этого способами (фракционная перегонка, перекристаллизация, сублимация, экстракция, хроматография, зонная плавка и др.). Далее, нельзя не отметить, что при известных условиях качественные испытания следует дополнять результатами количественных определений (например, элементный анализ) и измерением характеристических констант вещества (точка кипения и плавления, плотность, растворимость, оптические и кристаллооптические данные, спектры). Более сложные молекулы следует определенным способом разрушать и раздельно исследовать образовавшиеся продукты. [c.56]

Стремление аналитиков к получению точных результатов анализа, изучению химии процессов вызывает повышение требований к чистоте ОР. Очищают ОР методами кристаллизации, хроматографии, экстракции, возгонки, зонной плавки, электрофореза, комбинацией этих методов. Процесс очистки на разных стадиях контролируют о помощью фотометрии, хроматографии, электрохимических методов, криометрии. Эффективен и достаточно прост метод дифференциальной фотометрии — измеряют оптическую плотность (ОП) (или снимают спектр поглощения) раствора ОР на данной стадии очистки относительно раствора исходного препарата или предыдущей стадии. Содержание основного вещества в препарате устанавливают элементным, функциональным анализом более надежные результаты получают анализом ОР по содержанию нескольких элементов, функциональных групп. [c.4]

Спектр веществ, очпщаемы.х с помощью зонной плавки, чрезвычайно широк, Ее применяют для очистки металлов, полупроводниковых материалов [10, И], неорганических солей [14, 15], а также многочисленных органических соединений [12]. Она успешно применяется для изучения фазового равновесия, при анализе микроконцентраций веществ [10] и т. д. [c.276]

С помощью электрохимических методов можно осуществлять и групповое, и избирательное концентрирование. В отдельных вариантах (электроосаждение на ртутном и твердом катоде, цементация) достигаются большие коэффициенты концентрирования. Оборудование для концентрирования несложное, поправка на холостой опыт невелика, так как электрохимические методы не требуют применения большого количества вспомогательных реактивов. Зонная плавка, основанная на различной растворимости микрокомпонентов в жидкой и твердой матрице, — безреактивный метод, имеющий ограниченную сферу применения для анализа легкоплавких и устойчивых веществ. Метод сравнительно прост, обеспечивает высокие коэффициенты концентрирования, легко автоматизируется. У него есть ограничения длительность, возможность загрязнения пробы материалом контейнера. Область применения озоления, заключающегося в сухой или мокрой минерализации объекта анализа, — элементный анализ органических и металлоорганических соединений, растительных и животных материалов. Метод прост. К сожалению, сухая минерализация часто сопровождается потерями элементов, а мокрая — загрязнениями извне. [c.89]

Зонная очистка представляет собой частный случай метода зонной плавки, разработанного Пфанном (1952) для очистки материалов, используемых в качестве полупроводников в транзисторных диодах и других электронных устройствах. При изготовлении этих материалов требуется сверхвысокая чистота таких элементов, как германий или кремний. В первых опытах Пфанна рас- плавленную зону создавали, продвигая длинный стержень германия через короткую печь. Оказалось, что примеси продвигались вперед, и многократное повторение этого процесса повышало степень очистки. В некоторых опытах содержание примеси доводили до 10 ч. Начиная с 1952 г. появилось много статей, описывающих применение этой техники для очистки металлов, неорга" нических и органических веществ. Зонную плавку применяли для концентрирования примесей до их анализа, а разновидность метода была использована для выравнивания состава вдоль стержня. [c.9]

Бензойная кислота была рекомендована также как алкалиметрический эталон рядом сотрудников, а образцы с маркой ООА (очищенный для объемного ана-лиза) стали доступны после работ фирмы Hopkin а. William (1959). Эти работы показали, что такой эталон может быть приготовлен зонной очисткой вещества с маркой ч.д.а. . Методом зонной плавки образцы могут быть очищены до такой степени, что когда видимая грязная часть отбрасывается, то в оставшейся части путем анализа не может быть обнаружено никакого различия между концами образца. Действительно, после восьми зонных проходов чистую часть выплавляют, измельчают в стеклянной ступке и переносят в ванну для исследования порошка. [c.110]

При зонной плавке иодида кремния Бэбэ и Эрэки [56, с. 329] покрывали образец слоем не смешивающегося с расплавом и не взаимодействующего с ним растворителя толуола, который извлекал часть примесей из зоны расплава, в результате чего повышалась степень очистки кристаллизуемого материала. Подобный способ разделения веществ, в котором совмещены жидкостная экстракция и управляемая или массовая кристаллизация, называют экстракционной (экстрактивной) кристаллизацией. Математический анализ сегрегации примесей при осуществлении этого процесса провели Киргинцев и Косяков с сотр. [249-251]. Фазовые диаграммы систем с расслоением и кристаллизацией рассмотрены в работе [252]. О высокой эффективности экстракционной кристаллизации свидетельствует успешное применение ее для очистки нитрата лантана от сопутствующих РЗЭ [253] и даже для разделения изомеров органических веществ [254]. Возможности использования экстракционной кристаллизации в анализе обсудили авторы статьи [251] работы [149, 255] посвящены применению экстракционно- [c.159]

Первоначально зонную плавку применяли в основном для глубокой очистки полупроводниковых материалов [9, 10], затем для глубокой очистки других материалов металлов [10, 316], неорганических [317] и органических [И] соединений. Так, в настоящее время зонная плавка успешно используется для разделения изотопов [318], концентрирования термически лабильных веществ [319], фракционирования полимеров [11], опреснения морской воды [320], при изучении фазовых соотношений [321], при анализе микропри-месей [322] и т. д. [c.238]

Большая скорость выполнения ЭВМ логических и арифметических операций позволяет применять метод перебора большого числа возможных вариантов для нахождения наиболее оптимального решения и во многих других задачах аналитической химии. Например, уже на первом этапе анализа разделения смеси исходных веществ, в принципе, предполагается колоссальное число возможных решений, и доказательство того, что применяемые традиционные методы являются наиболее подходящими, без ЭВМ немыслимо. Паузманн [38] при водит следующие соображения по числу возможных спо собов разделительного процесса, их изображению 1 интерпретации. К наиболее популярным методам разде ления веществ смеси, применяемым в аналитической хи мии, можно отнести газовую хроматографию (ГХ) газо-жидкостную хроматографию (ГЖХ), тонкослойную хроматографию (ТСХ), абсорбционную, гелевую, ионо обменную, колоночные виды хроматографии, ионофорез электрофорез, дистилляцию, зонную плавку, колоночную. кристаллизацию, седиментацию и другие методы раз деления. Для анализа всех этих методов с единых пози ций автор вводит три элементарные величины, опреде ляющие разделительные процессы, и восемь индексов характеризующих направление приложения этих ве личин [c.46]

При менее строгих требованиях к точности титрования, как, например, при испытании пригодности бихромата калия в качестве установочного вещества для объемного анализа, можно для кулонометрического титрования применить простую ячейку, в которой анолит отделен только гелем кремнекислоты. Таким способом в работе [107] анализировали бихромат, очищенный зонной плавкой. В качестве электролита использовали 0,4 М раствор сульфата железа(III) и 0,1 М раствор хрома (III) в 2 М серной кислоте. Конечную точку определяли амперометрическим методом. Титрование проводили простым способом в предтитрованном электролите выделяли электролитически [c.210]