Труды КНЦ вып.5 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 5/2015(31))

10-7% мас. В работе [8] ПО примесей на уровне 1-10"5% мас. в высокочистом тантале определяли методом МС-ИСП. Авторы экстракционно отделяли Nb от V, Zr, Hf, W. При определении изотопов РЗЭ в танталовых мишенях метод МС-ИСП применен с предварительной экстракцией тантала [9, 10]. Практически во всех работах, описывающих анализ материалов на основе тантала и ниобия, отмечено наличие матричного эффекта, заключающегося в снижении интенсивности аналитического сигнала примеси при высокой концентрации ионов основы в анализируемом растворе пробы. В работе [11] при МС-ИСП- анализе растворов высокочистого пентаоксида ниобия обнаружено снижение интенсивности сигналов микропримесей Ca, Fe, Ti, Mg, Si с увеличением содержания ниобия более 14-15 мг/л. Результаты работы [11] подтверждены в [4]. В публикации [12] обзорного характера отмечено, что снижение приборной чувствительности в 1.5 раза возможно даже при анализе 3-4 проб подряд. Обращено внимание на то, что развитие методов прямого анализа растворов твердых проб без концентрирования актуально как более простой вариант, перспективный для внедрения метода в рутинную практику лабораторий. Хотя практически все исследования посвящены определению условий анализа с предварительным выделением примесей из основы пробы ввиду ее матричного влияния, вопрос уровня безопасной матричной концентрации для прямого определения концентрации примесей методом МС-ИСП в растворах на основе тантала остается открытым, не вполне изучены особенности применения метода анализа. Нами определены условия МС-ИСП-анализа на приборе ELAN-9000 DRC-e (Perkin Elmer, США). Выбор контролируемых микропримесей Mg, Al, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Sn, W, Pb был продиктован требованиями ТУ 48-4-408-78. Растворы проб прекурсоров Та20 5, Та 2 0 5 (TR) и нелегированной шихты LiTaO3 получены при кислотном вскрытии. При определении кремния пробы переводили в раствор в системе микроволнового вскрытия Speedwave BERGHOF MWS-3+. Концентрацию макропримесей (редкоземельные элементы) в шихте определяли после сплавления с гидрофторидом калия. Для исключения потерь аналитов и приобретения примесей дополнительных процедур отделение основы пробы (тантала) не проводили. Относительное стандартное отклонение всех параллельных измерений не превышало 0.04, а неопределенность при приготовлении градуировочных растворов не превышала 2%. В качестве эталонных образцов использовали пентаоксиды тантала О .С.-1, О.С.-2, О.С.-7, изготовленные на Соликамском магниевом заводе и образец ТАО-1 (ТУ 48-4-408-78). Определения проводили сразу после завершения процедуры пробоподготовки. Стабильность растворенных проб подтверждали автоматическим расчетом Sr < 0.04 при программном обслуживании количественного анализа. Масс-спектрометр настраивали на максимум интенсивности аналитического сигнала при минимуме интенсивности оксидных (не более 1.5%) и двухзарядных ионов (не более 3%). Пределы обнаружения (табл.1) рассчитывали по SS-критерию, а для Si, Ca, Fe - в автоматическом режиме с использованием программного обеспечения ELAN, динамической реакционной системы (ДРС) с напуском высокочистого метана производства компании Aldrich (99.998%). Оптимизация работы ДРС позволила выявить режимы работы, обеспечивающие минимальные пределы обнаружения Si, Ca, Fe: поток газа распылителя (Nebulizer Gas Flow) 0.86 л/мин, поток газа ДРС ячейки (Cell Gas) 0.1 мл/мин (для Si, Ca, Fe), напряжение контура ячейки (DRC Mode Cell Path Voltage) -15 В, постоянное напряжение на стержнях квадруполя ДРС ячейки (DRC Mode Quadrupole Rod Offset) -6.5 В, высокочастотное напряжение на квадруполе (Rejection Parameter «q») для Si 0.10, для Са 0.55, для Fe 0.40 В. Таблица 1. Пределы обнаружения (мкг/л) масс-спектрометрического анализа Элемент В растворе содержащем 30 мг/л Та на фоне 2% HN 03 В растворе кислот вскрытия пробы высокочистого Та20 5 Mg 0.0150 0.0308 Al 0.0383 0.0381 Si 0.0420 0.0531 Ca 0.0270 0.103 Ti 0.0105 0.0281 V 0.0233 0.0019 Cr 0.0133 0.0101 Mn 0.0088 0.0027 Fe 0.0250 0.0852 Co 0.0200 0.0019 Ni 0.0101 0.0153 Cu 0.0106 0.0027 Zr 0.0107 0.0202 Nb 0.0200 0.0318 Mo 0.0138 0.0007 Sn 0.0391 0.0020 W 0.0231 0.0195 Pb 0.0116 0.0086 335