§ 4. Повышение чувствительности и точности методов определения следов примесей

Существует несколько путей успешного решения задач определения следов примесей:

усовершенствование существующих инструментальных методов анализа;

разработка новых физических и физико-химических методов;

предварительное концентрирование определяемого вещества;

сочетание и комбинирование нескольких методов, в частности электровесового анализа и полярографии, хроматографии и полярографии, экстракции со спектральным или спектрофотометрическим мето­дом и т. д.

Например, введение в практику усовершенствованных электрохи­мических методов позволило на несколько порядков повысить чувстви­тельность. Использование более мощных нейтронных потоков дает возможность увеличить чувствительность и селективность радиоактивационного анализа; повышение разрешающей способности гамма-спек­трометров приводит к увеличению чувствительности масс-спектроскопического метода; применение низких температур (около —180°С) увеличивает чувствительность люминесцентного определения следов ме­таллов и т. д.

Предварительное концентрирование примесей электрохимическими и хроматографическими методами, а также методами соосаждения с органическими и неорганическими соосадителями (носителями, кол­лекторами), экстракцией, дистилляцией или отгонкой позволило повы­сить чувствительность определения до 10^-8%. Например, концентриро­вание ультрамалых количеств определяемых элементов на неподвижном электроде, сопровождающееся последующим анодным растворением, дает возможность увеличить чувствительность полярографического ме­тода ОТ 10^-5 до 10^-8%).

Несколько лет назад считали, что концентрирование в 50—100 раз является удовлетворительным. В настоящее время решается задача бо­лее эффективного обогащения (в 100000—1000000000 раз) с выходом определяемого элемента, содержащегося в виде примеси в данном ана­лизируемом объекте, до 95—99%. Например, И.П. Алимарин с сотруд­никами, применяя метод распределительной хроматографии с использо­ванием в качестве неподвижной фазы фторопластового порошка и три-бутилфосфата, сконцентрировали следы галлия в присутствии больших количеств алюминия, при этом коэффициент обогащения составил около 10⁷, а выход определяемого элемента (галлия) достиг более 99%.

Известные преимущества дает сочетание и комбинирование несколь­ких Методов концентрировання. Например, к большей степени обогаще­ния микрокомпонентов, чем концентрирование индивидуальными мето­дами, приводит сочетание метода концентрирования следов элементов путем соосаждения в присутствии органических и неорганических соосадителей с другими методами обогащения, особенно с экстракцией.

П.Н.Коваленко с сотрудниками показали, что комбинирование электрохимических методов отделения (электровесового метода анализа, внутреннего электролиза и цементации) основного компонента и после­дующее определение оставшихся микропримесей полярографическим, осциллополярографическим или другими физико-химическими методами является одним из перспективных направлений в аналитической химии.

Помимо описанных ранее (книги 1 и 2 «Основы аналитической химии») методов определения элементов из очень разбавленных раство­ров (1:10¹⁸) можно привести в качестве нового примера предложенный Т. Г. Акимовой и О. П. Елисеевой метод концентрирования кюрия, коли­чественно соосаждаемого в виде комплексных соединений с осадками, образованными реагентами арсеназо I, II и III в комбинации с кристал­лическим фиолетовым. Этим методом можно отделять кюрий от 10⁹-кратных количеств магния.