Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

Следует отметить, что при анализе многокомпонентных реальных образцов (в нашем случае это ГСО 7176) расхождение результатов с опорным (истинным) значением было менее выражено, чем в модельных растворах (рис.). При добавке кремния концентрацией 25 мг/л в модельном растворе содержание лантана равно 0,165 мг/л, относительное расхождение результата содержания лантана — 17,5 %, а при анализе ГСО 7176-95 БИЛ-2 — 12,8 %. Это подтверждает заявление, сделанное авторами работы [3] о том, что монокремниевая кислота легче полимеризуется в отсутствие щелочных или других стабилизирующих ионов. При анализе снижения результатов определения концентраций РЗЭ было сделано предположение, что после образования (О Н ) 3 ^ ^О —S i=^H )3 и поликремниевой кислоты может протекать реакция с заменой группы (Si-OH)3+m TR3+, то есть протекать взаимодействие: Такое развитие событий вызовет образование крупных молекул, которые имеют большие молекулярные массы. Попадая в зону плазмы масс-спектрометра, такие частицы могут не успеть распасться до атомов, но могут получить единичный заряд и продолжить свое движение к детектору. Имея массу, превышающую значение 272 а. е. м, они не будут зарегистрированы, так как превысят возможности детектора при регистрировании аналитического сигнала. Если частицы не получат заряда, то они будут удалены из квадруполной ячейки масс-спектрометра и тоже будут потеряны для анализа. Таким образом, произойдет частичная потеря аналитического сигнала и снижение определяемой концентрации. Данное явление невозможно при использовании атомно-эмиссионного спектрометра в силу разницы в физической основе метода. Энергии плазмы может быть достаточно для перевода атомов в возбужденное состояние после взаимодействия с энергией плазмы, тогда будет получен оптический спектр, интенсивность линий которого позволит провести количественные определения. Предположение подтвердилось экспериментально. Исследовали влияние кремния на результаты определения содержания элементного состава ГСО 7176-95 БИЛ-2, полученные с помощью метода АЭС-ИСП. Результаты представлены в табл. 2. Таблица 2 Результаты анализа растворов ГСО 7176-95 БИЛ-2 без добавки и с добавкой кремния Элемент Массовая доля элемента, % % О С0 С+Si, % Сsi = 0,25 мг/л Сsi = 1 мг/л Сsi = 5 мг/л Сsi = 10 мг/л Сsi = 25 мг/л Al 7,40 7,39 7,33 7,42 7,649 7,70 Fe 3,69 3,71 3,75 3,77 3,70 3,67 Ca 5,012 5,110 5,102 4,940 5,172 5,172 Mg 1,789 1,823 1,827 1,797 1,886 1,898 Ti 0,428 0,438 0,436 0,447 0,447 0,445 V 0,0101 0,0114 0,0107 0,0103 0,0104 0,0114 Ce 0,0040 0,0041 0,0045 0,0045 0,0052 0,0044 La 0,0017 0,0019 0,0017 0,0017 0,0019 0,0019 Примечание: Со— содержание элемента без добавки кремния, %; С+&— содержание элемента с добавкой кремния, %; С&— концентрация добавки кремния от 0,25 до 25 мг/л. На основании экспериментальных данных можно сделать вывод о том, что при микроволновом разложении минеральных образцов дальнейший анализ методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой возможен либо с использованием свежих растворов — до момента образования поликремниевых соединений, либо необходим математический учет возможного ухудшения результатов анализа, связанного с использованием «состаренного» раствора. Другой возможный путь анализа масс-спектрометрическим методом заключается в замене процесса пробоподготовки на открытое кислотное разложение с удалением кремния в виде летучего тетрафторида SiF 4 . Анализ 1 6 7

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz