---

3. Люминесцентный метод определения бериллия

   1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в соляной кислоте, установлении в растворе pH (13,0±0,2), образовании комплексного соединения с морином, возбуждении флуоресценции при длине волны 430 нм и измерении флуоресценции комплекса при длине волны 520 нм.

рН-метр.

Флуориметр лабораторный типа «Квант».

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см³, раствор 1.1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см³.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, растворы 200 г/дм³ и 50 г/дм³. Растворы готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Кислота аскорбиновая.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652.

Кислота борная по ГОСТ 9656.

Соль динатриевая этилендиамин - N, N, N', N' - тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652.

Калий сернистокислый (пиро) или натрий сернистокислый (пиро).

Смесь комплексообразующих веществ: в 80—90 см³ воды, нагретой до температуры 50—60 °С, растворяют последовательно 1 г калия или натрия сернистокислого (пиро), 2,5 г аскорбиновой кислоты, 2,5 г лимонной кислоты, 5 г трилона Б. Если трилон Б полностью не растворится, то прибавляют медленно, по каплям при перемешивании, раствор гидроокиси натрия 200 г/дм³ до полного растворения. Раствор охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до объема 100 см³ и перемешивают. Смесь готовят в день употребления.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Морин, раствор 0,2 г/дм³: 0,02 г морина растворяют в 100 см³ этилового спирта (основной раствор). Перед употреблением 10 см³ основного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Буферный раствор pH (13,0±0,2): 28,60 г борной кислоты растворяют в 500 см³ горячей воды, переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, приливают раствор гидроокиси натрия (96 г гидроокиси натрия, растворенной в 400 см³ воды), охлаждают до комнатной температуры, доливают водой до метки и перемешивают. pH раствора проверяют на рН-метре.

Ализариновый синий: 0,1 г реагента растворяют в смеси 80 см³ этилового спирта и 20 см³ воды.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Бериллий, содержащий не менее 99,9 % бериллия.

Стандартные растворы бериллия.

Раствор А: 0,1 г металлического бериллия помещают в стакан вместимостью 250 см³, прили­вают 50 см³ воды, 50 см³ раствора соляной кислоты и растворяют при умеренном нагревании. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

1. см³ раствора содержит 0,0001 г бериллия.

Раствор Б: 25 см³ раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 250 см³, приливают 10 см³ раствора соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают.

2. см³ раствора содержит 0,00001 г бериллия.

Раствор В: 10 см³ раствора Б переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 2 см³ раствора соляной кислоты, доливают водой до метки и перемешивают. Раствор готовят перед употреблением.

3. см³ раствора содержит 0,000001 г бериллия.

4. .3 Проведение анализа

Навеску пробы массой 0,5 г помещают в стакан вместимостью 250 см³, приливают 50 см³ раствора соляной кислоты, растворяют при умеренном нагревании, по окончании растворения добавляют 3—5 капель азотной кислоты и выпаривают до объема 15—20 см³. Раствор охлаждают, обмывают стенки стакана водой, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают. Если раствор непрозрачный, его фильтруют через плотный фильтр («синяя лента») в сухую колбу, аликвотную часть раствора 1 см³ переносят в мерную колбу вместимостью 25 см³, приливают 3—4 см³ воды, 2,5 см³ смеси комплексообразующих веществ, пять капель ализаринового синего, нейтрализуют предварительно установленным объемом раствора гидроокиси натрия 200 г/дм³. Затем добавляют по каплям раствор гидроокиси натрия 50 г/дм³ до появления сине-зеленой окраски от одной капли раствора, приливают 5 см³ буферного раствора, 1 см³ раствора морина, доливают водой до метки и перемешивают.

Интенсивность флуоресценции измеряют через 5 мин, но не позднее чем через 50 мин в кювете с толщиной слоя 20 мм. Раствором сравнения служит раствор контрольного опыта, который готовят по 5.3.1 со всеми используемыми в ходе анализа реактивами.

Массу бериллия определяют по градуировочному графику.

В восемь стаканов вместимостью 250 см³ каждый помещают навески алюминия массой по 0,5 г, в семь из них отмеряют 0,5; 1,5; 2,5; 3,5; 5,0; 7,0; 10,0 см³ стандартного раствора В, что соответствует 0,0000005; 0,0000015; 0,0000025; 0,0000035; 0,000005; 0,000007; 0,00001 г бериллия. Навески растворяют в 50 см³ раствора соляной кислоты и далее поступают по 5.3.1.

По полученным значениям интенсивности флуоресценции растворов и соответствующим им массам бериллия строят градуировочный график.

5. .4 Обработка результатов

   1. Массовую долю бериллия Ху %, вычисляют по формуле

X, = — • 100, ⁽²⁾

1. ^т

где т — масса бериллия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г;

«і — масса навески пробы, г.

5.4.2 Расхождения результатов не должны превышать значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3

В процентах

6. Атомно-абсорбционный метод определения бериллия

   1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода и измерении атомной абсорбции бериллия при длине волны 234,9 нм в пламени ацетилен-закись азота.

Спектрофотометр атомно-абсорбционный с источником излучения для бериллия.

Печь муфельная.

Ацетилен по ГОСТ 5457.

Закись азота медицинская.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см³, растворы 1:1 и 1:99.

Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см³.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см³.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Никель (II) хлорид 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 2 г/дм³.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Раствор алюминия 20 г/дм³: 10 г алюминия помещают в коническую колбу вместимостью 500 см³, добавляют 300 см³ раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют при нагревании, добавляя 1 см³ раствора хлорида никеля (II). Раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

Бериллий, содержащий не менее 99,9 % бериллия.

Стандартные растворы бериллия А и Б — по 5.2.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, высушивают, озоляют, не допуская воспламенения, и прокаливают при температуре 500—600 °С в течение 3—5 мин. После охлаждения в тигель добавляют пять капель серной кислоты, 10 см³ фтористоводородной кислоты и по каплям азотную кислоту (приблизительно 1 см³) до получения прозрачного раствора. Раствор выпаривают досуха, охлаждают, приливают к сухому остатку 5 см³ раствора соляной кислоты 1:1 и растворяют его при умеренном нагревании. После охлаждения раствор присоединяют к основному раствору (при необходимости предварительно фильтруют) в мерной колбе вместимостью 100 см³, доливают водой до метки и перемешивают.

При массовой доле бериллия свыше 0,05 % аликвотную часть раствора 5 см³ переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 10 см³ раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

В семь мерных колб вместимостью 100 см³ каждая приливают по 50 см³ раствора алюминия и в три из них отмеряют 2,0; 5,0 и 7,5 см³ стандартного раствора Б, а в следующие три — 1,0; 2,5 и 5,0 см³ стандартного раствора А, что соответствует 0,00002; 0,00005; 0,000075; 0,0001; 0,00025; 0,0005 г бериллия.

В шесть мерных колб вместимостью 100 см³ каждая приливают по 2,5 см³ раствора алюминия, по 10 см³ раствора соляной кислоты 1:1 и в пять из них отмеряют 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 5,0 см³ стандартного раствора А, что соответствует 0,00005; 0,0001; 0,0002; 0,0004; 0,0005 г бериллия.

По полученным значениям атомной абсорбции и соответствующим им массовым концентра­циям бериллия строят градуировочный график в координатах: «Значение атомной абсорбции — массовая концентрация бериллия, г/см³». Раствор, в который не введен бериллий, служит раствором контрольного опыта при построении градуировочного графика.

Массовую концентрацию бериллия в растворе пробы и растворе контрольного опыта опреде­ляют по градуировочному графику.

О) ^zт

где Q — массовая концентрация бериллия в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, г/см³;

С₂ — массовая концентрация бериллия в растворе контрольного опыта, найденная по градуи­ровочному графику, г/см³;

V — объем раствора пробы, см³;

т — масса навески пробы или масса навески пробы в аликвотной части раствора, г.

Таблица 4

В процентах

6. Атомно-эмиссионный метод определения бериллия с индукционной плазмой

   1. Сущность метода

Метод основан на растворении пробы в растворе соляной кислоты в присутствии пероксида водорода, распылении раствора в факел индукционной плазмы, измерении интенсивности излуче­ния бериллия при длине волны 234,8 нм.

Спектроанализатор с индукционной плазмой (монохроматор, полихроматор).

Печь муфельная.

Аргон по ГОСТ 10157 марки А.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см³, растворы 1:1, 1:99.

Кислота серная по ГОСТ 4204 плотностью 1,84 г/см³.

Кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,35—1,40 г/см³.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929.

Никель (II) хлорид 6-водный по ГОСТ 4038, раствор 2 г/дм³.

Алюминий по ГОСТ 11069 марки А999.

Раствор алюминия 20 г/дм³, готовят по 6.2.

Бериллий, содержащий не менее 99,9 % бериллия.

Стандартные растворы бериллия.

Растворы А, Б, В — по 5.2.

Раствор Г: 10 см³ раствора В переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 2 см³ раствора соляной кислоты 1:1, доливают водой до метки и перемешивают.

1 см³ раствора содержит 0,0000001 г бериллия.

Растворы В и Г готовят перед употреблением.