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358 K. Ko~oP'ieKY und W. SCIIMII)T: A selection of some typical results are given in Table 4. T~ble 4. Molybdenum( V).Dichromate Titration (N.P.A. Indicator) MJ_llimoles of molybdenum taken found taken foun4 0:1955 0.2329 0.2706 0.3104 0.1955 0.2331 0.2704 0.3108 0.3500 0.3930 0.5840 0.7850 0.3497 0.3925 0.5840 0.7851 Prof. G. Go~ RAo, Dep~rtment of Chemistry, Andhra University, Walt~/ir ~India) Aus dem Forschungsinstitut der Feuerfest-Industrie, Bonn, Helmholtzstral~e 27" Erweiterte Miiglichkeiten der Flammenphotometrie Von K. KONOPICKY un4 W. SCHMIDT 1VIit10 Textabbildungen (Eingegangen am 18. Juni 1959) Schon mehrfach wurde beobachtet, dal] ein Zusatz organischer Stoffe zu L6sungen, die flammenspektrometrisch vermessen werden sollten, eine deutliche Emissionserh6hung der einzelnen Linien bzw. Banden mit sich brachte3-5,7,9,13~15. In frfiheren Arbeiten w-urde der emissionssteigernde Effekt yon n-Butanol7,14 auf die A1-Bande bei 484 nm besehrieben, wobei eine Untersuchung fiber den wirksamsten organischen Zusatz aus einer Reihe organischer L6sungsmittel vorangegangen war. Es war nun zu untersuchen, ob nnd in welchem Make n-Butanol auch die Linien und Banden anderer Elemente beeinflu~t und ob sich dadurch erh6hte Genauigkeiten und znss MSgliehkeiten der flammen- photometrischen Analyse ergeben. Verl~liehe Sehliisse sind naturgem~l] nur bei Registrierung der Spektren (Spektrogramme) m6glieh. Die Auswertung der Spektrogramme durch Vermessung der effektiven Linien- bzw. Bandenh6hen wurde zw~r erw~hnt sb, aber nicht angewendet. W/~hrend der Drucklegung dieses Beitrags erschien allerding seine Arbeit 13, welche die Vorteile dieser sogenannten Basislinienmethode beschreibt. Die AnregungsmSgliehkeiten dieser ~ethode sollten im ~inbliek auf eine sp~tere flammenspektrometrisehe Analyse yon Ton-, Schamotte- und Chrommagnesitmaterial iiberprfift werden. * Mitgliedsinstitut tier AIF (Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungs- vereinignngen).

Erweiterte Möglichkeiten der Flammenphotometrie

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358 K. Ko~oP'ieKY und W. SCIIMII)T:

A selection of some typical results are given in Table 4.

T~ble 4. Molybdenum( V).Dichromate Titration (N.P.A. Indicator)

MJ_llimoles of molybdenum

taken found taken foun4

0:1955 0.2329 0.2706 0.3104

0.1955 0.2331 0.2704 0.3108

0.3500 0.3930 0.5840 0.7850

0.3497 0.3925 0.5840 0.7851

Prof. G. G o ~ RAo, Dep~rtment of Chemistry, Andhra University, Walt~/ir ~India)

Aus dem Forschungsinstitut der Feuerfest-Industrie, Bonn, Helmholtzstral~e 27"

Erweiterte Miiglichkeiten der Flammenphotometrie Von

K. KONOPICKY un4 W. SCHMIDT

1VIit 10 Textabbildungen

(Eingegangen am 18. Juni 1959)

Schon mehrfach wurde beobachtet, dal] ein Zusatz organischer Stoffe zu L6sungen, die f lammenspektrometrisch vermessen werden sollten, eine deutliche Emissionserh6hung der einzelnen Linien bzw. Banden mi t sich brachte3-5,7,9,13~15.

In frfiheren Arbeiten w-urde der emissionssteigernde Effekt yon n-Butanol7,14 auf die A1-Bande bei 484 nm besehrieben, wobei eine Untersuchung fiber den wirksamsten organischen Zusatz aus einer Reihe organischer L6sungsmittel vorangegangen war.

Es war nun zu untersuchen, ob nnd in welchem Make n-Butanol auch die Linien und Banden anderer Elemente beeinflu~t und ob sich dadurch erh6hte Genauigkeiten und znss MSgliehkeiten der flammen- photometrischen Analyse ergeben. Ver l~l iehe Sehliisse sind naturgem~l] nur bei Registrierung der Spektren (Spektrogramme) m6glieh.

Die Auswertung der Spektrogramme durch Vermessung der effektiven Linien- bzw. Bandenh6hen wurde zw~r erw~hnt sb, aber nicht angewendet. W/~hrend der Drucklegung dieses Beitrags erschien allerding s e i n e Arbeit 13, welche die Vorteile dieser sogenannten Basislinienmethode beschreibt. Die AnregungsmSgliehkeiten dieser ~e thode sollten im ~inbl iek auf eine sp~tere flammenspektrometrisehe Analyse yon Ton-, Schamotte- und Chrommagnesitmaterial iiberprfift werden.

* Mitgliedsinstitut tier AIF (Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungs- vereinignngen).

Erweiterte M6glichkeiten der Flammenphotometrie 359

Versachsdurchfiihrung A u/nahme der Fahrspelctrogramme

Die Untersuchungen warden am Beckman-Spektralphotometer l~odell DU mit l~egistrierzusatz 4urchgeffihrt. Die Einstellung des Ger/~tes erfolgte in der Weise, dal~ bei der elektronischen Verst/~rkung die st~rkste Linie bzw. B~nde eines Spek, trums mit n-Butanol einen Intensit/~tswert yon etwa 90 Sk~lenteilen zeigte. Die Spaltbreite betrug bei allen Versuehen 0,15 ram, die Drehgesehwindigkeit der Wel- lenl~ngeneins~ellung wurde am Sera-Ger~t auf die ~bersetzung Scanning-time 10 gebracht. Es wurde bei folgenden Wasserstoff- bzw. Sauerstoffdrueken ge~rbeitet: ;PE~ ~ 0,35 arm. ; po 2 ~ 0,7 ~tm.

Erst durch die Anfnahme der Spektren war es m6glich, die giinstigsten Linien oder Banden f'ur eine spezielle Analyse zu ermitteln und etwaige Gesetzm~Bigkeiten bei der Anregung dureh n-Butanol auf die einzelnen LirSen, Banden un4 das Kon- tinuum zu finden. . . . .

Von den einzelnen Elementen wurde ieweils soviel Metallchlorid eingewogen, d~B die Konzentr~tion umgereehnet 10 mg Metalloxyd/100 ml betrug. Fiir jedes Element wurden 4 Fahrspektrogramme aufgenommen: 1. Element in Wasser -b 4ml n-Butanol/100 ml; 2. Element in Wasser; 3. Wasser -~ 4ml n-Butanol/i00 ml; 4. Wasser.

Diese 4 Aufnahmen bei jedem Element waren wegen 4er auftretenden Flammen- banden un4 der veri~nderten HShe des Flammenuntergrundes bei verschiedener elektronischer Verstarkung des Ger~tes notwendig.

Quantitative Auswertung der Fahrspektrogramme Fehlerm6glich~eiten bei monochromatischer Vermessung. Bei der fibliehen

monochroma~isehen Vermessung wird das ~[aximum einer Linie bzw: Bande auf den Spalt eingestell~ u n d die jeweils konzentriertes~e Eich- 16sung mi t der Empfindl iehkei tseinstel lung des Ger~tes auf e inen

I I-U J I

Abb. 1 Abb. 2

Abb. 1. Die Messung der GesamtintensitS~t. I Gesamtintensitii~, U Intensit~it der Null6sung ~.bb.2. Die Messung der effektiven Linien- bzw. Bandenh6hen (i)

bestimmten Wert gebraehg. D~nn werden die einzelnen Eiehl6sungen abnehmender Konzentration der l~eihe naeh vermessen. Dabei enthSolt die letzte oder Null6sung 0o/o des zu bestimmenden Elementes, immer aber n o e h e i n e a u e h i n d e r f i b r i g e n E i e h r e i h e v o r h a n d e n e B e g l e i ~ e l e m e n t -

konzen~ration. Der Intensit~tswert~ der Null6sung wird dann yon den einzelnen Intensitgten abgezogen. Diese Arg der Vermessung ist~ in Abb. 1 graphiseh dargestellt. Zwar wird dureh diese Snbtraktion der l%hler,

360 K. Ko~oPIcX:~ und W. SCmWlDT:

der durch das Mitvermessen s/~mtlieher Kontinua der Begleitelemente entsteht, vermindert; d~ aber den Eichl6sungen nur ein durchschnitt- licher GehMt an StSrionen zugegeben werden kann, gehen alle Konzen- trations- und damit Intensit~tsschwankungen der Begleitelemente mit in die Messung ein. : D~ die Kontinua der Elemente sieh weehselseitig beeinflnssen, entsteht

durch das blol~e Abziehen des Intensit/itswertes der Null5sung yon der Gesamtintensits ein zus/~tzlieher Fehler.

Die Vermessung der e]]e]ctiven Linien- bzw. BandenintensitSten. Der Vergleich der Fahrspektrogramme zeigt, dM~ sieh die Gesamtintensit~t einer Lizlie oder Bande wie folgt zusammensetzt :

1. Aus der effektiven Banden- bzw. Linienintensit~t. 2. Aus der Intensiti~t des Kontinuums des betreffenden Elementes. 3. Aus der Intensit~t der Kontinua der Begleitelemente. 4. Aus der Intensit~t des Flammennntergrundes beim Versprfihen

reinen Wassers. Bei der Vermessung der effektiven Linien- bzw. Bandenintensit~ten

wurden die FuBpunkte der Linien bzw. Banden im Spektrogramm verbunden nnd die HShe Ms Intensit~tswert ~ngegeben (Abb.2). Bei abgekiirzten Vermessungen wurden Linien und Banden mit konstanter Geschwindigkeit soweit durehgefahren, dab Anfangs- nnd Endpunk~ sieh deutlich ~bzeichneten.

Folgerungen and Ergebnisse GesetzmS[3igkeiten bei der Steigerung der Linien- bzw. BandenintensitSten

dutch n-Butanol. Aus den Aufnahmen der Spektren verschiedener Ele- mente ist ersichtlich, dub ein Zusatz yon n-Butanol eine sehr deutliehe Intensit~tssteigerung bei den einzelnen Linien nnd Banden ergibt.

Am Beispiel des Bor- und Eisenspektrums (Abb. 3 und 4) ist die starke zus~tzliche Anregung durch n-Butanol deutlich zu Sehen. Bei allen Elementen bringt die Anregung durch n-Butanol eine echte Steigerung der Linien- bzw. Bandenintensit~ten, die sich in der ~6he yon Linien und Banden fiber dem Kontinunm\ausdrfickt, aber auch eine S~eigerung des Kontinuums selbst. In T~b . l ' i s t die emissionssteigernde Wirkung des n-Butanol auf die wichtigsten Linien nnd B~nden der untersuchten Elemente zusammengestellt. Dabei wurden die in der Tabelle zns~mmen- gefM3ten Werte n~ch Vermessung der effektiven Linien- bzw. B~nden- intensit/~ten erhalten.

Es k5nnen folgende Gesetzmi~13igkeiten beobachtet werden: 1. Es kommt bei allen Elementen zur Ausbildung eines Kontinuums,

das yon e twa 350--360 nm reicht und mit zunehmender Wellenlgnge bis zu eir~eiil 7/Y[aximnm bei etwa 550 nm sehr stark ansteigt. Wie a~s den einzelnen Spektren zu ersehen ist, wird die Ansbildung dieses Kontinuums

,oo I

70

60

4O

30

20

~0

Erwei ter te M6gliehkeiten der F lammenpho tomet r io 361

II0

I 0 0 lOmq] BgO 3 + ~ / m , l , n - B u l a n o l / l O O m l ,

. . . . . . . . 70~ 9 BzOJloo~l, N~ 90 # ml:n-Sutanol/lO0~

.............. Wasser

8O 521b

70 518b 5~8 b 5~5b

#s5b

, , , ' A l l / I 50 C-B~nden #73[2

3 0 f ~ " " # t

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10

0 ~i~O I ~ i I [ I t i I I i i r I r r [ ~50 5OO 55O ~00~

~-.-,,.. A bb . 3. D i e e m i s s i o n s s f ~ i g e r n d e ~ i r k l m g y o n n - B u t a n o l a u f das B o r s p e k & r u m . (a A ~ o m l h f i e , b B a n d e )

, 5mt~, I 373,3~z 553b ' 373"sa37~3a 3'5r ~ A !!I

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IVl II .............. / " III I~]ll a840<~1.7'1 ! 3szo<~ ~ I I lul l ss46'al!l ias;is<z C-B<Tnde. / " 11

368,0a ' '~ A l ! l / I n . i /

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3 6 0 4XO0 #50 500 550 600m~i,

kbb.4. Die emissionssteigernde Wirkung yon n-Butanol auf das ]~isenspektrum. (a Atomlinie, b ]3ande)

362 K: KONOPIOKY un4 W, SC~il~ItDT:

durch n - B u t a n o l besonders s tark gef6rdert. (W%gen der le ichten Anreg- barkoi t in der F l amme u n d der dami t v e r b u n d e n e n wesentl ich ger ingeren elektronischen Versti~rkung des Photos t romes t r i t t bei den E lemen ten

TabeIle 1. Die prozentuale Verst~'rs yon Linien und Bandr verschiedener Elemente dutch n-Butanol. Die Werte wurden dutch Vermessung der effektiven I~inien. bzw.

Bsndenh6hen, erhslten (5 Atomlinie, b F, ande)

Verst~rkung I Verstiirk~ng Element Wellenli~nge in Prozent Element Wellenl~nge irt Prozent

Li N~ K

l~b

Cs

~ g

Ca

S r

Ba

Cr

V

670,8 5 589,3 a 404,6 5

5

5 ,

5

5 �84

766,5 420,2 780,0 794,8

63 50

172 81

1,55 62 89

Cu , 324,8 a 327,4 a

B 471 b ' 495 b

521 b �9 548 b

At 484 b

55 57

165 115 111 143 800

455,5 a 852,1 a 894,3 a 285,2 a~ 371 b 383 b 422,7 a 454 b 622 b 460,7 a 609 b 454 b 515 b 520 b 553,6 a 425,4 a 454 b 520,5 a 403,5 a 524 b 561 b 528 b 55O b

115 100 100 58

123 119 81

J.O0 173 62

100 100 132 102 92 92

172 95 95

i l l 98

125 100

In

T1

La

F e

c o ,

l

Ni

472 b ohne Butanol nicht vermel~b.

410,2 a 94 451,1 a 97 377,6 a 80 535,0 a 71 438 b 225 442 b 238 543 b 220 560 b 140 373,3 a 72 374,6 a 75 385,6 a 84 561 b 157 352,0 a 100 353,3 a 100 387,4 a l 85 399,5 a ] 100 411,9 a 97 347,3 a 55 351,5 a 53 361,9 a 67

Li, Na, K, l~b, Ca, Sr, Mn, I n u n d T1 das beschriebene K o n t i n u u m ~ficht oder nu r sehr schwach in Erscheinung.)

2. Die B a n d e n werden s tarker angeregt als Atomlin ien .

.Der Ein/ luf i des GasdruckverhSltnisses au] dis Anregung

Eine ~ n d e r u n g der Gasdrucke ffihrt zu der berei ts friiher beschrie- benen 14 Verschiebung der In~ensit/~t u n d dart iber h inaus zu einer Ver- /~nderung des prozentuMen Anregangsgrades bei Zusatz yon n-ButanoL

Erweiterte M6gliehkei~en der ~lammenphotometrie 363

Der Vergleioh der boi verschiedenen Gasdruekvorh~ltnissen aufgenom- menen Borspoktren (Abb. 5) zeigt, dab die auf S. 359 angegebenen Gas- d rucke ein Opt imum dot Arbeitsbedingungen darstellen.

TabeIle 2. Prozentuale Emissions- erh6hung yon Borb~anden dutch

n-Butanol bei verschiedenen Gasdrucken

Intensit~tsverst, fixkung durch n-Butanol in Prozent

~o~ 0 35 a r m -~ ~o I ' 7 a ~ m " /JH~ I v Pos 0 a t Wel len- ' . "107 m , I 0 3 5 a t m ,

~ N O l ' i n a l e ' I~nge

b B"etrlO~ ectln~ in e 0 7 a tm.I1 76arm. ' g u g '

548 110 80 94 52t ll6 82 100 495 110 37 60 47i 140 44 33

I n Tab. 2 sind die I n t e n - si~tsvorsehiebungen einer Reihe yon Borbanden boi wochsolnden Gasdrucken zu- sammengestellt.

Verschiedene praktische A nwendungsmSglichkeiten

in der Analyse

A nwendung der Gesetz- mSfliglceiten beider Anregung dutch n-Butanol, t. Dos Kon- t inuum der vorschiedenen Spektren erfdhrt dutch n-Butanol eine erheblicho Verst~rkung. Da beim Ein- stellen des Ger~tes auf d~s

I ~L

, _ t '

b ' -

$Zlb S~b L-4D b c "~~ 5qSb

�9 !iSgb t'73b I \ I ~ I

/1 . [ ~x ; " " ~ \ , i ',, i , V

. . . . . ......................... t ~ I I ~:'~";~'~:'~'~'%"'t ~,, I t I,! ...... ~ .~..,A.,l iJ ~'~s \t l i ~03 i ~5G 500 550 600~

Abb.5 . B o r s p e k t r u m be i verseh iedenen Wasserstoff- und Sauexstoffdrucken. a /)~2 = pos = 0,7 a t ln . b p ~ = 0,35 a~m; po~ ~ t , 76 a rm. c ~ = 0,35 a r m ;

po~ = 0,7 a r m

Maximum einer Linie 0dor Bande, also b e i d e r in Abb. 1 angegebenen MeBart, die Intensifier des Kontinuums flnmer mit in die Messung eingoht, ist es z.B. b e i d e r quanti tat iven Bestimmung des Aluminiums in Tonerdesilicaten 14 uuerls notwondig, die Sosquioxyde yon den anderon Elementon abzutronnen und dann ers~ dos A!uminium flammen- spoktromot, risoh zu analysieron. Doi- Haupttoi l des Kontinuums wircl dann veto Aluminium selbs~ geliefort mid die StSrungen, nun nurmehr dutch Eisen und Titan, kSrmen durcK Verwendung einer Eichkurvonschar ausgosehaltet worden. In diesem Falle also clientdas veto Atuminium aus- gesandte Kont inuum mi t zur Best immung dot Aluminiumkonzentration.

364 K. Ko~oPicKY und W. Storm)T:

Allgemein l~ltt sich sagen, dab die Verst~rkung des bei allen Elementen auftretenden Kont innums durch n-Butanol dann zur analytischen Best immung ausgeniitzt werden kann, wenn es sich um die Analyse eines Hauptbestandtei les handelt.

2. H~ufig werden manche Linien und Banden erst durch die emissions- steigernde Wirkung yon n-Butanol vermel3bar. Das gilt vor allem ffir die Spektren yon Bor, Aluminium und Vanadium. Die erhShte Anregung der Spektren aller nntersuchten Elemente bietet die M6glichkeit, auch schwachere Linien oder Banden znr Best immung heranznziehen und damit bei jenen Wellenlangen zu vermessen, die jeweils am wenigsten gestSrt sind.

/,.7 /,./? A: / : /# /,,? Ski I~,:1 / ii"

., / 2 ' : /C 3o

Lngc/7 U~ Zuqa6e van ~ohne /? I//

t / ] : o qs 1,o 1,s 2,0 o o,s I,o :,5 z,o

m~ Ca0//oon~ mg C~0//oo~

Abb, 6. Ca-Eiehkorven naeh Z ~ a b e versehiedener StOrelemente ohne Butanol~satz und in Gegenwart yon n-Butanol

3. Die Erscheinung, dab Spektrallinien im Flammenspektrum in geringerem Mal]e dutch n-Butanol angeregt wnrden als die Banden, biete~ die MSglichkeit, solohe Banden, die ohne Butanolzusatz durch Linien anderer Elemente gestSrt werden, wesentlich st6rungsfreier vermessen zu kSnnen, da man durch die spezifisch verstarkte Inten- sitar der B~nden diese praktisch iiber das StSrniveau hinaus heben kann.

So kann z.B. die MgO-B~nde bei 371 nm, die durch die Eisenlinie bei 372 nm direkt gestSrt wird, nach Zngabe yon n-Butanol bis zu einem Verhgltnis yon MgO zu F%O 8 = 10:1 noch s~Srungsfrei vermessen werden, w~hrend das Konzentrationsverhaltnis MgO :F%0 s bei einer Best immnng ohne Butanolzusatz 20:1 nicht unterschreiten daft.

4. Da die StSrung durch Begleitelemente zum groBen Teil in das Kont inuum eingehen, wirkt sich die echte ErhShung der Linien- nnd Bandenintensit~ten durch den Zusatz yon n-Butanol dahingehend aus,

Erweiterte ~Sglichkeiten der Flammenphotome~rie 365

dab die gegenseitige Beeinflussung der Elemente in dem Mal3e abnimmt, wic das zu bestimmende Element durch n-Butanol zus~tzlich angeregt wird.

Bei der Untersuchung fiber die StSreinflfisse yon ~a., K und Mg auf die Ca-Linie bei 422,7 nm in Tonerdesilicaten n, (Abb.6), wurde fest- gestellt, dab ein Zusatz yon 4 ml n-Butanol/100 ml die maximale Fehler- breite der Bestimmung yon 0,2 auf 0,1~ absolut herunterdrfickt.

o i Caalle/n. ~.+T Ca+Fe ca+N 9 Abb. 7. Der Einflul~ der BegleiSeiemente auf die ,Ca-Linie bei 422,7 nm

AnwendungsmSglichkeiten der Vermessung der e/]elctiven Linien- bzw. Bandenintensitiiten. Eine Reihe yon Versuchen zeigte, dab viele StSrungen dutch Begleitelemente nieht auf einer echten Beeinflussung der betreffen- den Linien oder Banden beruhen, sondern auf einem Anheben bzw. Senken des Kontinuums. StSrungen dieser Art lassen sich dutch Anwen- den dcr auf S. 359 beschriebenen MeBmethode ausschalten.

So stellte sich z.B. heraus, dal~ die mannigfaltigen StSrungen bei der Ca-Bestimmungl,%~,10,l~,16,1~ sich durch Vermessung der effektiven LinienhShe des Calciums weitgehend beseitigon lieBen.

Tabelle 3. Vergleich der Gesamtintensitgten I mit den e]1ektiven LinienintensitSten i. Ca-Linie 422 nm

CaO allein -}- Ti02 -~-Al~O8 -}-Fe203 -~-~a~O ~-K~O -[-~gO

I in cm 9,1 6,1 4,6 9,9 9,0 10,1 9,1 i in cm 7,7 3,9 1,3 7,8 7,8 7,7 7,7

Versetzt man e ine Ca~+-LSsung yon der Konzentrat ion 3 mg CaO/100 ml der l~eihe nach mit den in Tonerdesilicaten vorkommenden Begleit- elementen und zwar mit Fe-, Ti-, AI-, Mg-, K- und Na-Ionen in Mengen, welche einer Einwaage yon 500 mg und einer Zusammensetzung des Ausgangsmateri~ls yon 0,6% CaO, 3% Fe20s, 3% TiO~, 30% A12Oa, 0,60/0 MgO, 30/0 K20 und 0,40/0 Na20 entspreehen, so kann beobachtet werden, dal~ nur der Zusatz yon A1 a+ und Ti ~+ bei diesem Mel~verfahren zu einer echten Emissionsverminderung fiihrt (Abb.7). Bei einer Ver- messung der Gesamtintensiti~t w/iren die StSrungen ungleich grSBer (Tab. 3).

366 K . K0~IoPICKY u n d W. SCB25IDT:

Fs+ Na. F Fe+ AL

Abb.8. Der Einflu~ der Begleitelemente auf die ~'e-Linie bei 385,6 nm

Tabel le 4. Vergleich der Gesamtintensitgten I mit den eMektiven LinienintensitSten i, Fe-Lin ie 3 8 5 n m

I Fe~Os allein { +Ti02

I in cm 12,2 13,0

i in cm 7,8 7,7

+ ~ . o ~

13,1

7,6

+~o[ 12,1

7,7

+ ~a~O + X~O

13,0 13,8

7,9 7,6

+ CaO

12,1

7,7

0 Abb. 9. Der l~influl3 der ~egleitelemente auf die A1-Bande bei 484 nm

In gleicher Weise wnrden Fe s+ und A1 ~+ bei den oben angegebenen Konzentrat ionen untersuch~. Dabei wurden beim Eisen die sich nnr im Kont inuum bemerkbar machenden St6rmagen vSllig ~usgeglichen (Abb. 8, Tab. 4).

Erweiter~e MSglichkeiten der Fl~mmenphotometrie 367

Sehr deutlich wurde dieser Effekt bei der Vermessnng der Alumininm- bande bei 484 nm, wo das Kontinuum schon sehr stark ausgebildet er- scheint und die einzelnen Begleitelemente, mit Ausnahme des Eisens, an Gehalt und tIShe der Bande fast niehts anderten, wahrend die Intensit~t des Kontinnums aul~erordentlichen Sehwanknngen unterworfen war (Abb.9, Tab.5),

Tabelle 5. Vergl~ich der Gesamtin.tensltilte~ I m Tt de~ e]~dstiven Li~ienintensit~'ten ~. A1-Bande bei 484 ~tm

. . . . +o o I + 0o I

I in cm 6,1 6,8 t 7,6 8,0 7,4 9,0 5,6 i in cm 2,0 .2 ,4 t 2,0 1,3 2,5 2,5 2,2

Schhe•lich warde der E!nflul~ der AI-,, Fe-, Ca-, ~Ig-, K- und Na- Ionen anf die Chromlinie bei 429,0 nm nntersucht. Die Konzentration an Cr 3+ und der Begleitelemente entsprachen in etwa der Zusammen- setzung eines Chrommagnesitsteins. Dabei wnrden jeweils 35 mg Cr203/ 100 ml der Reihe naeh mit 20 mg At203, 20 mg F%Os, 15 mg ~r 1 mg CaO, 3 mg K20 u n d 0,5 mg Na.20 in Form der Chloride versetzt.

l

I . i

I I

.L _t

Cr + Fe Cr+ N~. . . . . .

L Cr+A~ Cf+Ca Cr+M~ Cr+K Cr

alleiJ7

0 . . ~ I _ , .......

A b b , 1 0 . D e r F A n f l ~ d e r , : B e g l e i t e i e m e n t e a u g d i e C r - L i n i e b e i 4 2 9 , 0 n m

Auch bier war beim Vermessen der effektiven IAnienhShe nut mehr eine geringe gegenseitige Beeinflussung der Elemente Zu bemerken. (Abb. 10, Tab .6 . )E ine echte Beeinflnssung der Chromlinie wurde nnr dureh Eisen hervorgernfen. Wegen der in der N~he der Chromdoppel- linie (429,0 und 427,5 nm) hegenden Ca-Linie bei 422,7 nm war es nieht mSglieh, die Ful~punkt e der Doppellinie fiir die I~IShen- bzw. Intensit~ts- bestimmung zu verbinden. Die Vermessnng wurde nach der in Abb. 10 angegebenen Weise durchgefiihrt.

368 KO~OHCKY und S c ~ D ~ : Erweiterte MSglichkeiten der Flammenphotometrie

Ube r eine p rak t i sche Anwendung des Verfahrens f~r die B e s t i m m u n g yon A1, Fe, Ca, Mg, K und N a in Tonerdes i l i ca ten nebene inander , also ohne jede vorher ige ehemische Ab t r ennung , ebenso wie fiber ein

Tabelle 6. Vergleich der Gesamtintensi~ten I mit den eHektivevt Linienintensit~iten i. Cr-Linie bei 429,0 nm

Cr~O. allein I ~K~O ~-~igO -~- CaO -~-AI~O, -{- Fe~O~ +Na~o

I in cm 23,5 23,8 23,4 22,9 22,7 23,1 24,6

i in cm 15,1 14,9 15,1 14,8 15,2 14,7 14,3

Ver fahren zur f l ammenspek t rome t r i s chen B e s t i m m u n g verseh iedener E l emen te in Chrommagnes i te rzeugnissen soil in sp/~teren A r b e i t e n b e r i c h t e t werden.

Zusammenfassung Oer Zusatz y o n n - B u t a n o l f / ihr t zu einer erhebliChen E rwe i t e rung der

ana ly t i s chen MSgl ichkei ten bei de r q u a n t i t a t i v e n f l ammenspek t ro - me t r i s ehen Bes t immung .

Bei Mien un t e r such ten S p e k t r e n werden die I n t e n s i t ~ t e n der L in ien u n d B a n d e n erhebl ich vers t~rk t . Die besonders s t a rke Anregung der B a n d e n ermSgl ieh t eine wei tgehende Ausnf i tzung der B a n d e n s p e k t r e n ffir ana ly t i sche Zwecke.

Verschiedene B a n d e n und L in ien der E lemen te erscheinen f ibe rhaup t e rs t nach Zugabe yon n - B u t a n o l in e iner ve rmeBbaren GrSBe.

Die gegensei t ige Beeinflussung der E l emen te wi rd wesentHeh ger inger . D u r c h die Messung der effekt iven Lin ien bzw. Bandenintens i t i~ ten

kSnnen StSrungen, die ib re Ursaehe in e iner Beeinflussung der jewei l igen In t ens i t~ t des K o n t i n u u m s haben , ausgescha l t e t werden.

Die vorliegende Arbeit wurde mit finanzieller Untersttitztmg des Bundeswirt- sehaftsministeriums durchgeffihrt. Es sei an dieser Stelle dafiir verbindliehst gedankt.

Literatur 1 AB~v, scu, K., u. W. DOB~R: Arch. Eisenhiittenwes. 29, 25 (1958); vgl. diese

Z. 163, 396 (1958). - - 2 BAxEI~, L., and L. H. Johnson: Analyt. Chemistry 26, 465 (1954). -- 3 BRYn, H. A., u. J. A. DEA~: Analyt. Chemistry 29, 1289 (1957); vgl. diese Z. 162, 126 (1958). - - a CurTIS, G. W., ~ , E. K~Av]~a, and L. E. GU~TEIr Spee. Tech. Publ. 116, 67 (1951), Amer. Soc. Testing 1V~aterials, Symposium on Flame Photometry. - - 5 D~A~, J. A., and J. H. LAD~:: Analyt. Chemistry 27, 1533 (1955); vgl. diese Z. 151, 309 (1956). -- 6 DIep]~r., W. A., C. E. B~ICK]~R and N. K. F v g ~ x : Aualyt. Chemistry 26, 553 (1954); vgl. diese Z. 145, 67 (1955). -- 7 H~Gw~_w~, F., W. H~gT u. W. SCm~DT: Glastechn. Ber. 81, 81 (1958); vgl. diese Z. 168, 154 (1959). -- s K E m r R.: Ylammenphotometrie. Berlin, GSttingen, ~eidelberg: Springer 1956. a) S. 40; b) S. 140--142. -- 9 KI~aSL~Y, G. 1~., u. R. R. SC~WERT: J. bioL Chemistry 206, 807 (1954). - - 10 Ko~oPIoxY, K., u. P. K _ ~ : Tonind.-Ztg. 78, 61 (1955). - - n Ko~oPIoKr, K., E. K~inLEg u. W. SO~DT: Die flammenspektrometrisehe Ca- und ~r in Tonerde- silicaten. (Noeh unverSffentlicht). - - x2 M ~ o s n E s , M., and B. L. V~L]~E: Analyt.

Sxcm~I)~x Kvy~A~ DATTA: Azo Dyes from Chromotropie Acid. VIII 369

Chemistry 28, 180 (1956); vgl. diese Z. 158, 115 (1956). -- la PrSTZKX, G., u. H. ~ : Angew. Chem. 71,276 (1959); vgl, diese Z. 172, 40 (1960). -- la SCm~DT, W., u. K. Ko~co~iex~r: Ber. dtsch, keram. Ges. 85, 317 (1958). -- ~ SI~B]~R% H., u. S. R~OPORT: diese Z. 150, 81 (1956). -- is TSC]~VCnIBASHI, S., and E. SEXIDO: J. chem. Soc. Japan 77, 708 (1955). -- 17 W~T~VLS, J. P., and P. B. ADAMS: J. Amer. eeram. Soc. 39, 351 (1956).

Dr. K. KoNoPIeKY, Bonn, HelmholtzstraBe 27

Victoria (Government) College, Coochbehar, West Bengal, India

Analytical Aspects of some Azo Dyes from Chromotropic Acid

Part VIII*

Speetrophotomotric Determination of Thorium with 2-(5-, 6-, and 8- Sulfonaphthylazo)-l,8-dihydroxynaphthalene-3,6-disulfonic Acids

By SACHINDRA KUMAR DATTA

With 9 Figures in the Text

(Received May 19, 1959)

This paper describes the spectrophotometrie procedures for the deter- mination of thorium with three azo dyes prepared from ehromotropic acid and 1-naphthylamine-5-sulfonic acid, 1-naphthylamine-6-sulfonic acid and 1-naphthylamine-8-sulfonic acid x& These dyes have been named as: SNADNS-5, SNADNS-6 and SNADNS-8 respectively. All the dyes are pink or pinkish-red in colour in acid medium. They ex- hibit characteristic eolour changes with thorium in acid medium, SNADNS-5 becomes blue-violet, SNADNS-6 pinkish blue and SNADNS-8 tarns violet. I t is peculiar to find that all the dyes show maximum absor- bance of colour at the wave length 540 m/~, at p~ varying from 2 to 6, while the thorium complexes with SNADNS-5 and SNADNS-8 indicate absorbance maxima at 610 m/~ and that with SNADNS-6 shows maxi- mum intensity at 616 m#. Thorium forms complexes with all the three dyes only in acid medium, bu t these complexes are unstable at high acitidy. The optimum pH for the determination of thorium has been found to be 3.5 for SNADNS-5, 3.02 for SNADNS-6 and 3.2 for SNADNS-8. The absorbance of the dyes are more or less constant over the PH ranges from 2 ~o 5. The eolour reactions of thorium with all the dyes conform to Beer's law over a wide range of eoneentra- Non of thorium and the sensitivity of these reactions, according to

* Par~ VII: See Z. analyt. Chem. 168,347 (1959). Z. analyt. Chem., Bd. 173 24