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2. Analyse yon l~/Iaterialien der Industrie, des Handels und der Landwirtsehaft 397 {Jber ein Veffahren zur Bestimmung yon Verunreinigungen in reinem Zirkonium naeh einer ~eutronenaktivierungsanalyse berichten E. P. Mm~o~s~ und P. AL- ]~n~ [1]. Das eine Woche bei 1. 1012--2 10~an/cm~" see im Reaktor EL 2 in Saelay bestrahlte Zirkoniumwird in einer Misehung :Flul~s~ure~- 0,25 n Salpeters~Lure und anschlie~end in einer Mischung ~lui~si~ure -~ konz. Salpeters~ure (1:1) aufgelSst (3 ml Si~ure fiir 100--200 rag). Zur Abtrennung der zu untersuchenden Verunreinigungenwerden die Ionenaustauschchromatographie mit einem Dowex-1 Austauscher, ]~xtraktions- und Elektrolyseverfahren sowie F~llungsreaktionen nach Zusatz entsprechender Mengen Tr~ger benutzt, wobei als erste Trennungen stets Gruppentrennungenangewandt werden. Die Identifizierung erfolgt bei y-Strahlern durch y-Spektrometrie, bei reinen fl--aktiven Nuldiden dutch Bestimmung der fl-- Maximalenergie. Zur quantitativen Bestimmung werden die rein abgetrennten Proben ausgez~hlt. ]:)as hier angegebene Verfahren gestattet es, 49 Elemente -- mit den Lunthanidenelementen als eine Elementgruppe -- in einer Probe yon 1 g zu bestimmen. Einzelheiten dazu mSge man dem Trennsehema im Original ent- nehmen. ~fir reines ,,Van Arkel"-Zirkonium wurden z.B. s Werte gefunden (in ppm): As, Sb, ]-Ig, Sc: 10-~--10-~; Mo, W, Mn, Zn, Cd, P, Na: 10-~--10-2; Cu, Ag, An, Cr, Ni, Co: 1--10-~; Fe: 5,5 und S 7--10. In zonengeschmolzenem Zirkonium sind die Veruareinigungen um den Faktor 2--10 geringer. [1] Bull. Soe. Chim. France 1965, 553--561. Centre d'Etudes des Chimie M~tall- urgique, Vitry (Frankreich). C. K ~ L ~ Zur zerstiirungsfreien Bestimmung kleiner Kupfergehalte in Wismut verwenden J. I. K~, A. SrE~CK~und J. HOSTV, [1] die Neutronenaktivierung mit anschlie/3ender y,7-Koinzldenzmessung. Durch Verwendung zweier~ auf 0,51 MeV eingeste]lter Ein- kanal-y-Spektrometer mit einer Koinzidenzzeit yon 0,1 ~sec werden die stSrenden Koinzidenzenaus der Bremsstrah]ung des Wismuts praktiseh vollst~ndig ausgeschal- tet. Bei einer Probeneinwaage yon i g und einer 12 Std ]angen Bestrahlung bei einem Neutronenflu~ von 8-1011n cm-2. see-1 betr~gt die Nachweisgrenze f'fir Kupfer etwa 0,05 ppb; Geha]te an Au, Ag, As und Sb in der gleichen GrS~enordnung wie der Cu-Gehalt stSren die Bestimmung nicht. Ffir einen Cu-Geha]t von 38 ppm betr~gt die relative Standardabweichung 2,1 ~ Die mit der besehriebenen Methode erhaltenen Ergebnisse stimmen gut mit denen photometrischer Bestimmungen sowie mit denen yon Neutronenaktivierungsanalysenmit chemischer Trennung fiberein. [1] Anal. Chim. Acta 33, 123--130 (1965). Inst. Analyt. Chem., Univ. Ghent (Bel- glen). K . H . IN~EB ~ber die Bestimmung yon Verunreinigungen in 5Tiob und Tantal mit Hilie der Aktivierungsanalyse berichten G. AvBow~, F. DUGAIN und J. LAV~LOC~v [1]. Das Verfahren beruht weitgehend auf der se]ektiven Adsorption und Desorption an Anionen- und Kationenaustausehern, die Identifizierung und quantitative Bestim- mung der Verunreinigungen erfolgte fast ausschliel31ich durch y-Spektroskopie. -- Ver/ahren. Die bei 10 la n/cm2. sec einige Tage bestrah]te Metallprobe wird in Flu~s~ure ~- Salpeters~ure (3 ~ 1), eine Oxidprobe dagegen in einer Mischung glei- cher Teile FluI3- ~- Salpeter- ~ Salzs~ure gelSst, zur Trockne gedampft, mit konz. Flul~s~ure aufgenommen und nach einigen Minuten derart verdiinnt, daf~ eine End- 15sung von 100 mg krb bzw. Ta pro 20 ml LSsung in 2 n FluBs~ure entsteht. Gibt man diese LSsung auf eine mit Dowex 1 geffillte Ionenaustauschs~ule, die mit Wasser, 8 n Salzs~ure, Wasser, 8 n Salzs~ure und seh]iel~lich 2 n Fluf~s~uregewaschen worden ist, so werden Hf, Zr, Ag, Pa, Sc, SE, W, Sn, 3~o, ~Tb, Hg, Ta, Re, Au adsorbiert. Die ersten 6 Elemente werden bei der Elution mit 9 n Salzs[iure 0,004 n F]ul~s~ure als Gruppe zuerst desorbiert und dieses Eluat auf eine Dowex 50-

Über die Bestimmung von Verunreinigungen in Niob und Tantal mit Hilfe der Aktivierungsanalyse

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Page 1: Über die Bestimmung von Verunreinigungen in Niob und Tantal mit Hilfe der Aktivierungsanalyse

2. Analyse yon l~/Iaterialien der Industrie, des Handels und der Landwirtsehaft 397

{Jber ein Veffahren zur Bestimmung yon Verunreinigungen in reinem Zirkonium naeh einer ~eutronenaktivierungsanalyse berichten E. P. Mm~o~s~ und P. AL- ]~n~ [1]. Das eine Woche bei 1. 1012--2 �9 10 ~a n/cm~" see im Reaktor EL 2 in Saelay bestrahlte Zirkonium wird in einer Misehung :Flul~s~ure ~- 0,25 n Salpeters~Lure und anschlie~end in einer Mischung ~lui~si~ure -~ konz. Salpeters~ure (1:1) aufgelSst (3 ml Si~ure fiir 100--200 rag). Zur Abtrennung der zu untersuchenden Verunreinigungen werden die Ionenaustauschchromatographie mit einem Dowex-1 Austauscher, ]~xtraktions- und Elektrolyseverfahren sowie F~llungsreaktionen nach Zusatz entsprechender Mengen Tr~ger benutzt, wobei als erste Trennungen stets Gruppentrennungen angewandt werden. Die Identifizierung erfolgt bei y-Strahlern durch y-Spektrometrie, bei reinen fl--aktiven Nuldiden dutch Bestimmung der fl-- Maximalenergie. Zur quantitativen Bestimmung werden die rein abgetrennten Proben ausgez~hlt. ]:)as hier angegebene Verfahren gestattet es, 49 Elemente -- mit den Lunthanidenelementen als eine Elementgruppe -- in einer Probe yon 1 g zu bestimmen. Einzelheiten dazu mSge man dem Trennsehema im Original ent- nehmen. ~fir reines ,,Van Arkel"-Zirkonium wurden z.B. s Werte gefunden (in ppm): As, Sb, ]-Ig, Sc: 10-~--10-~; Mo, W, Mn, Zn, Cd, P, Na: 10-~--10-2; Cu, Ag, An, Cr, Ni, Co: 1--10-~; Fe: 5,5 und S 7--10. In zonengeschmolzenem Zirkonium sind die Veruareinigungen um den Faktor 2--10 geringer. [1] Bull. Soe. Chim. France 1965, 553--561. Centre d'Etudes des Chimie M~tall- urgique, Vitry (Frankreich). C. K ~ L ~

Zur zerstiirungsfreien Bestimmung kleiner Kupfergehalte in Wismut verwenden J. I. K ~ , A. SrE~CK~ und J. HOSTV, [1] die Neutronenaktivierung mit anschlie/3ender y,7-Koinzldenzmessung. Durch Verwendung zweier~ auf 0,51 MeV eingeste]lter Ein- kanal-y-Spektrometer mit einer Koinzidenzzeit yon 0,1 ~sec werden die stSrenden Koinzidenzen aus der Bremsstrah]ung des Wismuts praktiseh vollst~ndig ausgeschal- tet. Bei einer Probeneinwaage yon i g und einer 12 Std ]angen Bestrahlung bei einem Neutronenflu~ von 8-1011n �9 cm -2. see -1 betr~gt die Nachweisgrenze f'fir Kupfer etwa 0,05 ppb; Geha]te an Au, Ag, As und Sb in der gleichen GrS~enordnung wie der Cu-Gehalt stSren die Bestimmung nicht. Ffir einen Cu-Geha]t von 38 ppm betr~gt die relative Standardabweichung 2,1 ~ Die mit der besehriebenen Methode erhaltenen Ergebnisse stimmen gut mit denen photometrischer Bestimmungen sowie mit denen yon Neutronenaktivierungsanalysen mit chemischer Trennung fiberein. [1] Anal. Chim. Acta 33, 123--130 (1965). Inst. Analyt. Chem., Univ. Ghent (Bel- glen). K.H. IN~EB

~ber die Bestimmung yon Verunreinigungen in 5Tiob und Tantal mit Hilie der Aktivierungsanalyse berichten G. AvBow~, F. DUGAIN und J. LAV~LOC~v [1]. Das Verfahren beruht weitgehend auf der se]ektiven Adsorption und Desorption an Anionen- und Kationenaustausehern, die Identifizierung und quantitative Bestim- mung der Verunreinigungen erfolgte fast ausschliel31ich durch y-Spektroskopie. -- Ver/ahren. Die bei 10 la n/cm 2. sec einige Tage bestrah]te Metallprobe wird in Flu~s~ure ~- Salpeters~ure (3 ~ 1), eine Oxidprobe dagegen in einer Mischung glei- cher Teile FluI3- ~- Salpeter- ~ Salzs~ure gelSst, zur Trockne gedampft, mit konz. Flul~s~ure aufgenommen und nach einigen Minuten derart verdiinnt, daf~ eine End- 15sung von 100 mg krb bzw. Ta pro 20 ml LSsung in 2 n FluBs~ure entsteht. Gibt man diese LSsung auf eine mit Dowex 1 geffillte Ionenaustauschs~ule, die mit Wasser, 8 n Salzs~ure, Wasser, 8 n Salzs~ure und seh]iel~lich 2 n Fluf~s~ure gewaschen worden ist, so werden Hf, Zr, Ag, Pa, Sc, SE, W, Sn, 3~o, ~Tb, Hg, Ta, Re, Au adsorbiert. Die ersten 6 Elemente werden bei der Elution mit 9 n Salzs[iure 0,004 n F]ul~s~ure als Gruppe zuerst desorbiert und dieses Eluat auf eine Dowex 50-

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398 Bericht: Spezielle analytische Methoden

S~ule gegeben. Die Einzeltrennung erfolgt durch Eluierung mit spezifische~ Eluierungsmitteln in folgender Reihe: Dowex 1-S~ule: W mit 7 ,2n Salz- s~ure -[- 5,8 n Flul~s~ure, Mo, Sn mit 1 n Salzss -}- 14 n FinBsiiure, Nb mi~ 14~ ~THtC1-LOsuug ~- I n Flul~siiure, t tg mit 23 n FluBs~ure, Ta mit 14~ NH~C1 + 4~ NHtF-LSsung, Re mit 0,5 n Perchlors~ure, Au bleibt auf der S~ule; Dowex 50-Siiule: Hf ~- Zr mit 0,1 n Salzsi~ure, Ag mit 2 n Salzss Pa mit 0,1 n Salzsiiure -[- 0,01 n Flul~s~ure, S c m i t 0,55 n FluBs~ure und SE mit 4 n Flul~- s~ure. Das prim~re 2 n HF-Eluat der Dowex 1-S~ule wird in eine 8 n HCI -~ 2,3 n HBr-LSsung fibergeffihrt und auf eine Dowex 1-Si~ule gegeben, wobei Cu, Co, Ga, Fe, Zn, In und Cd adsorbiert werden. Die ersten vier ]~lemente werden mit 1 n HBr- L6sung eluiert und aus 8 n Salzs~ure an einer neuen Dowex 1-S~ule adsorbiert und hier mit 4 n Salzs~ure (Cu -~ Co) bzw. 0,1 n Salzs~ure (Ga, Fe) getrermt. Naeh Elu- ierung des Cu -~ Co -~ Ga -~ Fe werden Zn ~- In mit 0,005 n Bromwasserstoffs~ure und Cd mit 1 n Salpeters~iure getrennt. Das Eluat der Dowex 1-Si~ule mit 8 n Salz- s~ure -[- 2,3 n Bromwasserstoffs~ure wird auf eine Dowex 50-S~ule gegeben, die spezifische Eluierung der einzelnen Ionen geschieht wie fo]gt: P ~- S mit 0,1 n I-IC1 (Auftrennung an Dowex 1, P mit 0,1 n Salzs~ure, S mit I n Salzs~ure), Na mit 0,2 n HCI, K + l%b mit 0,55 n HC1, S mit 0,55 n Salzs~ure, Ma mit 0,9 n Salzs~ure, Ca mit 1 n Salzs~ure, Sr mit 1,8 n Salzs~ure und Ba mit 2 n Salzs~ure. Die Aufbereitung yon bestrahlten Ta-Proben mu$ -- zumindest bis zur Abtrennung des Ta -- infolge der hohenAktivit~t des durch die ~S~Ta(n,y)~S2Ta gebildeten ~S2Ta (6 Ci/g bei 7 t~giger Bestrahlung bei 101an/cm2. see; Eu = 0,067--1,2~r in einer heil3en Zelle erfolgen. Die lqachweisgrenze der Verunreinigungen liegt bei 10 -7 Teilen (Ca, Fe, Zr) bis 10 - n Teflen (Mn, V, ]~h, Eu, In) bei einem verwendeten Flux yon 10 ~a n/em ~ �9 Die Bestimmung yon Sauers~offmengen bis 100 ppm in Ta- bzw. ~b-Metall ist durch BeschuI~ mit ~eutronen eiues 14 MeV Neutronengenerators fiber die

xr N ~- 7 , ~ - > -Reaktion mSglich. StSrend bei der O-Bestimmung in Niob

ist die Bilduug des mit einer Halbwertszeit yon 17 see zerfallenden s ~ u das fiber die ]%eaktion 9a]~b(n, nce)s'mY gebildet wird. ])as angegebene Verfahren stellt eine um- fassende Methode zur l~einheitsbestimmung der beiden Elemente dar.

[1] Bul l Soc. Chim. France 1965, 547--551. DR/SAR. CEN Grenoble (Frankreieh). C. KELLEt~

Uber die polarographische Best immung yon Kupfer, Cadmium, Blei, Tellur und Eisen in Selen fiir Oleiehrichter berichtet E. L. Bvs~ [1]. Nach vollst~ndiger Ent- fernung des Selens durch Destillation als Bromid aus Bromwasserstoffs~ure wird der Rfickstand in besonders gereinigter Oxals~ure gelSst, die als Elektrolyt dient. Bei einer Einwaage yon 2 g Selen kSnnen in 1 ml LSsung 0,2 ppm Kupfer, 0,02 ppm Blei, 0,0015 ppm Tellur, 0,01 ppm Cadmium, 0,05 ppm Thallium und 0,4: ppm Eisen bestimmt werden. - - Aus/i~hrung. 2 g der Probe werden in einem 50 ml- Quarzbecherglas in 5 ml Salzs~ure (Destillat aus 7 n Sulzs~ure 1 : 1 verdfinnt) v_nd 20 ml konz. Salpeters~ure (ebenf~lls destilliert) gelSst. ~Nach beendeter Reduktion wird in einer ffir diesen Zweck konstruierten Appar~tur, in der das Bechergl~s yon der Seite elektrisch beheizt und yon oben durch einen umgekehrten Trichter yon gefil- terter Luft umstrSmt wird, zur Trockne gedampft. ~ach dem Abkfihlen werden 20 ml dest. 48 ~ Bromwasserstoffss zugegeben und erneut zur Trockne eingedampft. wobei die Temperatur an der Wandung des ]~echerglases wegen der Gefahr yon Tellurverlusten 155~ nicht fibersteigen darf. Der Rfickstand wird mit 1 ml konz. Salpeters~ure aufgenommen und die LSsung mit Wasser auf 10 ml aufgeffil]~. Davon werden zwei Proben yon je 4 ml in der beschriebenen Weise nochmMs zur Trockne eingedampft und mit 1 m] Bromwasserstoffs~ure yon noch vorhandenem Selen befreit. Zur Bestimmung yon Eisen, Kupfer, Cadmium, Tellur und der Summe