Рентгенофлуоресцентный анализ

Известно, что рентгенофлуоресцентный метод является одним их широко применяемых инструментальных методов определения элементного состава природных и промышленных материалов – благодаря простоте аппаратурного оформления (особенно в последние годы), возможности многоэлементного определения, высокой воспроизводимости и относительно низкой стоимости анализа. С РФА хорошо сочетаются методы концентрирования, которые обеспечивают получение твердых гомогенных концентратов. Это, прежде всего, сорбционные методы, экстракция расплавами, осаждение и соосаждение,.

Сорбционные методы позволяют получать концентрат в форме, пригодной без сложной переработки для анализа. Общим требованием к сорбентамявляется отсутствие в их составе элементов с большими атомными номерами, а также однородность концентратов и их легкая прессуемость. С этой точки зрения органические сорбенты лучше неорганических. Среди органических сорбентов распространение получили комплексообразующие сорбенты на полимерной или целлюлозной основе, пенополиуретаны, гетероцепные сорбенты.

С использованием полимерного тиоэфира разработаны сорбционно-рентгенофлуоресцентные методы определения платиновых металлов (Pd, Pt, Rh, Ru, Os, Ir), золота, мышьяка, селена и теллура. Определение проводили непосредственно в концентрате, который прессовали в таблетки.

Для концентрирования и рентгенофлуоресцентного определения ионов металлов в водах предложено использовать ДЭТАТА-фильтры. Круг элементов, эффективно извлекаемых ДЭТАТА-фильтрами в динамических условиях, достаточно широк – порядка 33 элементов. Основные солевые компоненты вод (щелочные и щелочноземельные металлы) сбрасываются при таком концентрировании на 99%. Ионы Cd, Co, Cr(III), Cu(II), Fe(III), Mn(II), Ni, Pb, V(IV) и Zn количественно извлекаются при рН 3 – 8 из 0,1 – 1,0 л при скорости пропускания раствора 10-14 мл/мин. Для концентрирования металлов из образца воды объемом 500 мл на ДЭТАТА-фильтре диаметром 22 мм требуется не более 30 мин, при этом К_конц достигает 1,2×10⁴. Для концентрирования As(III), Cd, Co, Cu(II), Fe(III), Hg(II), Ni, Zn, Pb, Se(IV), Te(IV) из биологических объектов, природных и питьевых вод предложены фильтры с дитиокарбаминатными группами (ДТК-фильтры). Элементы извлекали при рН 2 и из 1 М HCl в присутствии иодида калия из объема 100 мл при скорости пропускания раствора 1 мл/мин×см².

Известны удачные примеры сочетания сорбционного концентрирования на пенополиуретанах с последующим определением сорбированных элементов. Разработаны сорбционно-рентгенофлуоресцентные методы определения Ga, Co, Zn, Fe, Pd, Pt и ряда других элементов.

В РФА наиболее интересно использование экстракции расплавами. При охлаждении концентрата образуется твердый раствор, не уступающий по своей гомогенности стеклам. Используемые в качестве экстрагентов легкоплавкие органические вещества в большинстве имеют близкие и невысокие значения коэффициентов поглощения рентгеновского излучения. Это упрощает учет матричного эффекта и градуировку. К тому же застывшая компактная фаза-концентрат легко прессуется и плавится. Для экстракции расплавами используют две группы органических соединений: вещества, являющиеся одновременно реагентом и растворителем, например расплавленный 8-гидроксихинолин, и вещества, выступающие в роли только легкоплавких инертных растворителей, в частности нафталин и дифенил.