Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Атомно-эмиссионный спектральный анализ керамик на основе оксида алюминия и оксида циркония на регламентируемые примеси : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.02

Год: 2007

Номер работы: 49503

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

3.2. Термодинамическое моделирование с целью стабилизации аналитического сигнала матричного элемента

ГЛАВА 4. Оптимизация условий проведения спектрального анализа оксидных материалов

4.1. Термодинамическое моделирование с целью выбора носителя при анализе примесей и модификаторов

4.2. Исследование фракционного испарения компонентов пробы с помощью кривых «испарения - возбуждения» и построения гистограмм... 106

4.3. Расчет параметров плазмы дугового разряда

4.4. О

Актуальность. Современная керамика - это широкий класс тугоплавких неорганических материалов, изделия из которых находят широкое применение в быту, строительстве и во многих отраслях современной техники: машиностроении, энергетике, текстильной и др. Для получения промышленности, с заданными отводиться Попадание состава реакторостроении керамики эксплутационными характеристиками аналитическому особая роль должна производства. контролю на всех стадиях примесей, либо неконтролируемых на

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ОКСИДНЫХ СИСТЕМ Практический интерес приобретают многие неорганические материалы на основе оксидно-силикатных систем. Для получения материалов с максимально эффективными эксплутационными свойствами особая роль отводиться аналитическому контролю на всех технологических стадиях ее получения. Попадание неконтролируемых примесей либо нарушение химического состава специально вводимых добавок приводит к браку изделий. Дл

При химическом анализе материалов на основе оксидно-силикатных систем, особое место уделяется пробоподготовке, которая осуществляется путем перевода пробы в удобную для анализа форму. Чаще всего вскрытие пробы проводят одним из следующих способов:

1) растворением в минеральных кислотах;

2) сплавлением с солями щелочей:

а) гидроксидами;

б) карбонатами;

в) тетраборатом натрия. Выбор способа разложения зависит от состава пробы [1]. Растворение в кислотах. Для раст

1.2. Метод атомно-эмнсспонной спектроскопии Как следует из обзора литературных данных, химические методы анализа материалов на основе оксидных систем являются длительными, многооперационными. При химическом анализе используется большой арсенал реактивов. При проведении анализа каждая операция дает свой источник погрешности. Известно большое число методов анализа чистого алюминия и его оксида [7-13], в которых для повышения экспрессности и числа определяемых нримесей используют методы эмисс

Анализ оксидных материалов после вскрытия пробы можно проводить с помощью метода атомно-абсорбционной спектроскопии. Отличительной особенностью анализа является использование в качестве плавня тетрабората лития н градуировка прибора по синтетическим стандартным растворам, содержащим все анализируемые элементы в определенных соотношениях [39]. Определение Са, Mg, К, Na проводят в режиме эмиссии; Fe, Si, Cr, Al, Mn - в режиме абсорбции, используя лампы с полым катодом. Определение магния основа

Наряду с атомно-эмиссионным методом для анализа оксидных систем целей используется спектрофотометрический анализ с предварительным разложением образца. Метод определения оксида иттрия основан на измерении интенсивности окраски комплексного соединения с арсеназо-1. Влияние ионов циркония, присутствующих в растворе, устраняют

введением в анализируемый раствор сульфосалициловой кислоты, которая с ионами циркония образует бесцветный комплекс [42]. Оптическую плотность измеряют на спектрофо

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Современная неорганических керамика материалов, это широкий из которых класс тугоплавких широкое изделия находят применение в быту, строительстве и во многих отраслях современной техники: машиностроении, энергетике, текстильной промышленности, реакторостроении и т.д. [45]. В настоящее время понятие «керамика» значительно расширилось. Появились такие термины как новая керамика, металлокерамика, тонкая техническая керамика, керамика нового поколения. Современная керамика включает почти все

Керамику, состоящую в основном из оксида алюминия, принято называть корундовой керамикой в соответствии с названием природного минерала корунда, представляющего собой чистый оксид алюминия а-АЬОз. Так как искусственно изготовленная техническая корундовая керамика содержит не только АЬОз, а в ряде случаев - некоторые введенные добавки и сопутствующие сырью примеси, то условно принято называть корундовой керамикой такую, которая содержит не менее 95 % АЬОз и основной кристаллической фазой котор

В производстве технической циркониевой керамики применяют только искусственный ZrO2. Сырьем же для его получения служат природные цирконийсодержащие минералы: баделит, представляющий собой природную форму ZxOi, содержащий до 91-97 % оксида; циркон - силикат циркония ZrO2"SiO2 (ZrO2 - 67,03 %; SiO2 - 32,97 %), а также другие более бедные по содержанию ZrO2 минералы и руды, идущие на обогащение для подготовки минералам цирконовых концентратов. Всем цирконийсодержащим ШОг, являющаяся сопу

Для изучения химического состава объектов исследований в литературе описаны различные методы анализа, однако не все они могут быть реализованы на практике из-за сложности пробоподготовки, связанной переводом пробы в удобную для анализа форму. При использовании химических методов анализа возможно большое количество погрешностей за счет многооперационности. Поэтому более предпочтительными являются методы анализа, неразрушающие образцы (физические методы), среди которых основное место зан

2.2.1. Сущность II теоретические основы метода атомно-эмиссионной спектроскопии В основе атомно-эмиссионного спектрального анализа лежит способность атомов переходить в возбужденное состояние и испускать электромагнитное излучение в онтическом диапазоне [68]. Физико- химические гетерофазные процессы, приводящие к возбуждению атомов, протекают в источ1шках возбуждения спектров (ИВС), в качестве которых применяются различные электрические разряды. Возникновение спектра всегда связано с

2) где N^- число атомов в возбужденном состоянии при температуре источника; Nf, - общее число атомов в зоне разряда; g^.gQ- статистические веса возбужденного и основного уровня; £•„- энергия возбуждения атом; к - константа Больцмана; Гтемпература источника возбуждения. Знание числа атомов, находящихся в возбужденном состоянии, позволяет определить интенсивность спектральных линий исследуемых атомов и оценить концентрацию элементов в пробе. Покидая возбужденное состояние, электрон переходит

3) где N^ - число излучающих атомов в \с.\/; /1„„ - вероятность спонтанного излучения; /?»'„,„ - энергия кванта. С учетом того, что при термическом механизме возбуждения м^ определяется формулой Больцмана (

2) соотношение (

3) принимает следующий вид: (

4) Таким образом, интенсивность спектральных линий зависит от температуры плазмы (7), энергии возбуждения данного уровня (f^) и вероятности соответствующего перехода {л^^). С увеличением температуры плазмы интенсивность излучения должна возрастать, однако экспериментальные данные (рис.

1) показывают, что первоначально увеличение температуры приводит к увеличению интенсивности, но затем наблюдается ее спад, и на кривых зависимости I от Т появляются максимумы, положение которых определяется потенциалами ионизации элементов. 5000 10000 К Рис.

1. Влияние температуры плазмы на интенсивность спектральных линий Это объясняется тем, что наряду с возбуждением атомов возможны процессы ионизации, которые приводят к ослаблению атомного спектра. Количественно степень ионизации выражается отношением числа ионов к общему числу частиц, заполняющих дуговой разряд: Х= ^ . (

2.2.5) Число ионов (lST) при условии термодинамического равновесия определяется известной формулой Саха: (

2.2.6) где i g - число электронов в V Vj -

В количественном атомно-эмиссионном зависимость спектральном между анализе используется эмпирическая интенсивностью спектральной линии определяемого микроэлемента и его содержанием в анализируемой пробе. Интенсивность спектральных линий микроэлементов зависит от физико-химических свойств матрицы (матричный эффект), которая обуславливает многие процессы в плазме спектрального источника [83]. Для исследования этого явления в первую очередь необходимо изучить влияние различных матриц (макрок

1.2. Влияние матричных эффектов на результаты онределеннй Прежде всего это влияние заключается в том, что во многих случаях значение аналитического сигнала и результат анализа оказывается зависимыми не только от относительной концентрации определяемого элемента, но и от содержания сопутствуюших компонентов, а также от лшкроструктуры и фазового состава анализируемых материалов [84]. Условно все наблюдаемые матричные эффекты можно подразделить на два типа: аддитивные, смешаюшие градуировочный

Смысл введения специальных добавок заключается в направленном изменении скоростей поступления в разряд определяемых примесей, либо термических условий возбуждения спектров, т.е. факторов, которые в конечном счете и устанавливают изменение интенсивности аналитических линий компонентов проб [88, 89]. Матричный эффект может быть уменьшен или устранен следующими способами:

-

введением буфера;

- использованием смешанной добавки, состоящей из буферного вещества и химически актив

1.4. Эффект буфера. Механизм действия сиектрографического буфера В спектральном анализе часто применяют спектрографический буфер для устранения влияния состава пробы на результаты количественного анализа. Следовательно, буфер регулирует как процессы поступления пробы из электрода в разряд, так и процессы, происходящие в дуговой плазме. В качестве буферов используют обычно графитовый порошок и соединения сравнительно легкоионизируемых элементов (в первую очередь щелочных и щелочноземельных).

Данный эффект заключается в том, что добавление носителя в пробу снижает предел обнаружения примесей и повышает воспроизводимость их определения. Испарение вещества при этом настолько стабильно, что количественный анализ следов возможен даже по абсолютным почернениям линий. В качестве носителей используют соли щелочных и щелочноземельных элементов (хлориды, фториды, иодиды), оксиды некоторых металлов (вагОз, РЬО), реже карбонаты (Ь12СОз), нитраты (NaN03). Металлы в составе солей должны иметь

Результаты анализа могут быть надежны лишь в той степени, в какой наделшы применяемые стандартные образцы. Точность результатов спектрального анализа в основном определяется их качеством. Чем ближе физико-химические свойства и химический состав стандартных образцов к химическому составу нроб, тем точнее совнадает интенсивность аналитических линий в снектрах проб с интенсивностью аналитических линий в снектрах стандартных определяемых элементов [95]. Серьезного внимания заслуживают фор

1.7. Образцы сравнения на нскусственной основе С целью уменьшения влияния валового состава проб на интенсивность линий определяемых элементов большинство исследователей готовят образцы сравнения на смеси реактивов или, как ее называют, на искусственной основе, соответствующей исследуемым объектам [96]. Разработаны составы таких основ для многих природных объектов. Однако в каждом конкретном случае они должны быть проверены и откорректированы в cooтвeтcтвииJ^_изyчaeмыми объектами. Реактивы

2.2.2. Метод инфракрасной снектросконнн Инфракрасная спектроскопия (РЖС) в настоящее время широко используется для установления качественного и количественного состава веществ. Она является эффективным методом исследования строения различных органических и неорганических соединений [97]. Достоинствами метода являются относительная простота эксперимента, высокая избирательность, возможность исследовать не только кристаллические, но и аморфные вещества, а также трудные в методическом отнощени

Рентгенофазовый количественного метод анализа состава - метод качественного и определения кристаллических образцов, основанный на изучении дифракции рентгеновских лучей; один из методов рентгенографии [99]. Надежная определения идентификация веществ это зачастую совершенно невозможна необходимо без при параметров решетки, исследовании веществ неременного состава и твердых растворов. Для кристалла характерна периодическая повторяемость расположения атомов. Периоды повторяемости ра