химический каталог




Цирконий. Химические и физические методы анализа

Автор С.В.Елинсон, К.И.Петров

, цирконии, ниобии, иттрии) существенным моментом явилось использование платиновой ванны. Роль ее такая же, как и в методе вакуумной экстракции — в уменьшении температуры расплавления анализируемого металла, обеспечении тесного контакта в расплаве углерода с окислами, уменьшении упругости паров .анализируемого металла.

Описанный метод вначале был разработан для определения кислорода в сталях [377], а впоследствии распространен на определение кислорода в титане, цирконии, ниобии и иттрии, водорода в титане и азота в стали 1378, 379].

Методика и конкретные условия определения кислорода в цирконии следующие. Горение дуги происходит в специально сконструированной герметической камере, которая предварительно откачивается диффузионным насосом, а затем наполняется аргоном (160 мм рт. ст.), не содержащим кислорода. После этого проводят дегазацию графитовых электродов путем их обжига в дуге постоянного тока. Сила тока 35 с, время обжига 5 сек. Дегазацию камеры проводят при более длительном горении дуги — в течение 3 мин. После проведения дегазации рабочей пары электродов аргон откачивают, и затем камеру наполняют новой порцией аргона до давления 640 мм рт. ст. Далее при тех же условиях, при которых проходит анализ, проводят холостой опыт <5ез образца.

Для проведения анализа в нижний графитовый электрод типа «рюмки» помещают 500 мг платины и 100 мг циркония. Электрод с пробой служит анодом дуги постоянного тока. Катодом является обычный графитовый стержень диаметром 3,2 мм. Расстояние между электродами 6 мм. Давление аргона в камере 640 мм рт. ст. В момент зажигания дуги сила тока составляет 15 а. При этом токе дуга горитв течение \Ьсек, затем сила тока поднимается до 30 а и дуга горит еще 15 сек. На первом этапе горения дуги происходит расплавление ванны и образца, их перемешивание и частичное растворение расплавом материала электрода. При повышении силы тока до 30 а осуществляется реакция восстановления окисла циркония углеродом и выделение окиси углерода.

13* 195

Определение экстрагированного кислорода проводят при силе тока 30 а. Время экспозиции 30 сек. На 3,4-метровом спектрографе с плоской дифракционной решеткой (590 штрихов на 1 мм, первый порядок) фотографируют аналитическую пару линий О 7771,93А'Аг 7891,07 А. Градуировочную кривую строят при помощи эталонов с известным содержанием кислорода. При определении кислорода в цирконии можно вполне использовать эталоны на основе титана.

Результаты спектрального определения кислорода в цирконии по титановым эталонам совпадают с данными анализа по методу вакуумной экстракции. Метод позволяет определять до 0,03% кислорода. Точность метода при определении 0,19% кислорода составляет 4,6%.

Определение водорода в титане проводят практически при тех же условиях, что и определение кислорода. Незначительные изменения заключаются в следующем: давление аргона 240 мм рт. ст., предварительный обжиг проводят при силе тока 30 а в течение 5сек. Аналитическая пара линий Н6562,8АААг 6752,8 А. Не представляет никаких затруднений распространить этот метод на определение водорода в цирконии, так как поведение водорода в этих двух металлах совершенно аналогично.

Попыток определения азота в цирконии описанным методом не делалось. По-видимому, определение азота столкнется с теми же трудностями, что и в методе вакуумной экстракции. Эти трудности связаны с высокой прочностью нитрида циркония.

Главным преимуществом описанного спектрального метода определения кислорода и водорода является его высокая производительность: в течение рабочего дня выполняется до 55 анализов.

А. Н. Зайдель и К. И. Петров [380] для определения водорода в цирконии разработали и использовали метод изотопического уравновешивания (спектрально-изотопный метод). Метод состоит в следующем. Известное количество циркония нагревают в атмосфере дейтерия; при этом между водородом в металле и дейтерием происходит изотопический обмен, приводящий к установлению изотопического равновесия между водородом и дейтерием как в газовой, так и в твердой фазах. После достижения равновесия полученную в газовой фазе смесь изотопов водорода подвергают спектральному анализу на изотопический состав. Зная вес образца циркония, количество дейтерия, участвовавшего в изотопическом обмене, и определив спектральным методом изотопический состав смеси, можно рассчитать содержание водорода в металле.

Простой расчет приводит к следующему выражению для концентрации водорода в металле:

196

где^— отношение концентрации водорода и дейтерия в равного

весной газовой смеси изотопов; pD — начальное давление дейтерия; у — объем сосуда, в котором происходит изотопический обмен;

М — вес образца циркония;

Т — начальная абсолютная температура образца;

R — газовая постоянная. Если в исходном дейтерии содержится водород в концентрации С1Н (в значение С'н можно также включить поправку на холостой опыт), то формула принимает вид:

Рис. 18. Схема установки для определения концентрации водорода в цирконии спектрально-изотопным методом.

страница 88
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

Скачать книгу "Цирконий. Химические и физические методы анализа" (1.72Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Intel Core i7 7820X BOX
стеллаж на кухню
http://taxi-stolica.ru/opisanie-uslug/transferyi-na-vokzal/
Thetford Биотуалет Porta Potti Qube 165L 92809 165L Qube

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.10.2017)