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

Таблица 2. Результаты МС-ИСП- и ОЭСА(ДФС-13)-анализов высокочистого Та20 5 (ТАО-1) Элемент ТУ 48-4-408-78 (ТаО-1), не более Массовая доля в пробе (получено), % МС-ИСП ОЭСА Mg - 0.00022 0.0002 Al 0.0005 0.00017 <0.0005 Si 0.001 0.00087 <0.001 Ca - 0.0004 0.0025 Ti 0.0001 0.00018 <0.0003 V 0.00001 0.000008 <0.0005 Cr 0.00005 0.000044 <0.0002 Mn 0.00001 0.000010 <0.0002 Fe 0.0005 0.0006 <0.0007 Co 0.00001 0.000009 <0.0005 Ni 0.00002 0.000015 <0.0005 Cu 0.00001 0.00001 <0.0005 Zr - 0,000081 <0.0005 Nb 0.02 0.0021 0.002 Mo 0.00005 0.000013 <0.0005 Sn - 0.00015 <0.0005 W 0.0001 0.00010 - Pb 0.00001 0.00009 <0.0005 Пределы обнаружения для РЗЭ были равны: Gd -1.51, Er - 1.87, Dy - 1.31 нг/л. Фактор разбавления проб составлял до 20000-33000, его учитывали для расчета ПО в твердой пробе. Оценку правильности МС-ИСП определений проводили, сопоставляя результаты анализа эталонных образцов и аттестованных значений. Она изменялась для О.С.-1 в интервале 2-30%, для О.С.-2 от 3.3 до 19.1%, для О.С.-7 от 0.1 до 12%. Сходимость результатов двух независимых методов (масс-спектрометрического и оптического эмиссионного спектрального) показана в табл.2. Разницу наблюдали только при определении кальция. Это может быть связано с отсутствием данных по концентрации кальция в эталонных образцах высокочистого пентаоксида тантала. Исследовано влияние изменения концентрации ионов тантала на аналитический сигнал определяемых микропримесей. Для этого последовательно проанализированы модельные растворы, содержащие от 1 до 60 мг/л тантала и 10 мкг/л аналита. Стабильность интенсивности аналитического сигнала для всех элементов сохранялась вплоть до концентрации 30 мг/л Ta, при этом концентрации контролируемых примесей отклонялись от заданного значения 10 мкг/л не более чем на 5%. При увеличении концентрации Та от 30 до 60 мг/л происходило существенное снижение определяемой концентрации примесей (табл.3). При концентрации Та 60 мг/л для Pb результат анализа был меньше почти на 30% от заданной концентрации. Видно, что матричный эффект значителен не только для Pb, но и для легких аналитов, например Mg и Si. По этой причине разбавление растворов при рутинном анализе проб подбирали таким образом, чтобы конечная концентрация Та не превышала 30 мг/л. При концентрации 1-30 мг/л тантала в растворе его ионы не оказывают матричного эффекта на определение РЗЭ (рис.1). При содержании до 30 мг/л тантала в растворе отклонение результата определения концентрации примеси РЗЭ от ее заданной концентрации 10 мкг/л не превышало 5%. Если концентрация тантала превышала 30 мг/л, возникал матричный эффект - снижение интенсивности регистрируемого ионного тока аналитов, что влекло занижение результатов анализа (рис.). Таблица 3. Отклонение результатов определения элементов от опорной концентрации аналита 10 мкг/л при изменении содержания тантала в растворе, % Концентрация Та, мг/л Mg Al Si Ca Ti V Cr Mn Fe 30 2.5 2.2 3.4 3.3 2.9 2.8 2.1 2.4 4.1 40 9.1 6.0 15.0 7.3 5.2 5.5 6.6 6.5 6.8 50 12.8 9.7 16.1 10.1 7.6 9.8 6.8 8.0 6.3 60 29.3 19.7 23.7 18.1 16.2 17.1 15.2 15.7 14.9 Концентрация Та, мг/л Co Ni Cu Zr Nb Mo Sn W Pb 30 2.0 2.1 2.0 1.8 1.8 1.6 2.0 1.9 3.0 40 6.2 6.1 5.2 5.9 7.6 5.7 6.1 8.4 11.5 50 9.7 9.5 7.4 9.7 9.8 8.6 8.1 12.0 16.3 60 15.8 15.1 12.5 13.7 18.0 13.7 15.4 13.0 29.4 336