Атомно-эмиссионный спектральный анализ высокочистых оксидов висмута(III), вольфрама(VI) и молибдена(VI) с концентрированием примесей отгонкой основы пробы

• Автор: Цыганкова, Альфия Рафаэльевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 131 с.

Введение
Глава 1. Литературный обзор по методам анализа высокочистых висмута, молибдена, вольфрама и их соединений

1.1. Методы анализа висмута и его соединений

1.1.1. АЭС анализа висмута и его соединений.

1.1.1.1. Прямые методики анализа

1.1.1.2. Методики анализа висмута и его оксида с предварительным концентрированием примесей
1.1.1.2.1. Концентрирование примесей путм осаждения висмут в виде труднорастворимого соединения.

1.1.1.2.2. Концентрирование примесей экстракцией основы пробы

1.1.1.2.3. Концентрирование примесей методом зонной плавки

1.1.1.2.4. Ионообменное концентрирование

1.1.1.3. Приготовление образцов сравнения для АЭС анализа.

1.1.2. Анализ висмута и его соединений методом атомноабсорбциоииой спектрометрии.
1.1.3. Анализ металлического висмута нейтронноактивационным методом.
1.1.4. Массспектрометрический и АЭС анализ с ионизацией и возбуждением излучения в индуктивносвязанной плазме.
1.1.5. Другие методики анализа
1.1.6. Сопоставление пределов обнаружения примесей в висмуте высокой
чистоты по опубликованным данным
1.2. Методы анализа молибдена и его соединений
1.2Л. АЭС анализ молибдена и его соединений.
1.2.1.1. Прямые методики анализа
1.2.1.2. Методики анализа молибдена и его соединений с предварительным концентрированием.
1.2.1.2.1. Ионообменное концентрирование
1.2.1.2.2. Другие методы концентрирования примесей в молибдене
и его продуктах
1.2.2. ААС методики анализа молибдена и его продуктов
1.3. Методы анализа вольфрама и его соединений.
1.3.1. Прямые методики анализа вольфрама и его соединений
1.3.2. Методики анализа с концентрированием примесей.
1.4. Выводы из литературного обзора
Глава 2. Экспериментальная часть.
2.1. Выбор аппаратуры и способа концентрирования примесей при
реакционной отгонке основы пробы оксидов висмута, вольфрама
и молибдена
2.1.1. Аппаратура и реактивы.
2.1.2. Оборудование для АЭС анализа
2.1.3. Дополнительное оборудование.
2.1.4. Реактивы
2.2. Подготовка установок и посуды к анализу.
2.3. Методики концентрирования примесей
2.3.1. Оксид висмута.
2.3.2. Оксид вольфрама.
2.3.3. Оксид молибдена.
2.4. Подготовка концентрата к спектральному анализу
2.5. Спектральный анализ.
2.6. Статистическая обработка результатов анализа
Глава 3. Физикохимическое моделирование процесса концентрирования
примесей
Глава 4. Результаты и их обсувдение
4.1. Отгонка оксида висмута
4.2. Отгонка оксида вольфрама
4.3. Отгонка оксида молибдена
4.4. Контроль полноты концентрирования микропримесей в процессе отгонки основы пробы.
4.4.1. Влияние остатка после отгонки основы пробы на найденную концентрацию микропримесей.
4.4.2. Влияние температуры процесса на полноту концентрирования примесей.
4.5. Физикохимическое моделирование процесса концентрирования примесей при отгонке основы пробы в виде легколетучего соединения. Оценка правильности разрабатываемых методик
4.6. Подтверждение правильности разрабатываемых методик анализа высокочистых оксидов висмута, вольфрама и молибдена
4.7. Оценка пределов обнаружения примесей и сопоставление возможностей методов анализа оксидов висмута, вольфрама и молибдена.
4.8. Использование разработанных методик для определения примесного состава оксидов, используемых в технологии выращивания
сциитилляционных монокристаллов.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
П1ИЛОЖЕНИЕ 8.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Основной вклад в примесный состав монокристаллов вносят оксиды висмута, вольфрама и молибдена. Влияние большинства элементовпримесей на функциональные свойства оксидных монокристаллов до конца не изучено. Этим обусловлена актуальность разработки методик определения примесного состава оксидов висмута, вольфрама и молибдена с низкими пределами обнаружения примесей. Одним из наиболее информативных и распространнных методов определения примесного состава высокочистых веществ является метод атомноэмиссионной спектрометрии АЭС в сочетании с предварительным концентрированием примесей. Опыт аналитической лаборатории ИНХ СО РАН показал, что для целого ряда объектов высокочистые кадмий, селен, цинк, ртуть, теллур, оксид теллура, кремний, германий, олово, галлий и др. К достоинствам отгонки относятся относительная простота процедуры, минимальный расход реактивов, возможность использования большой навески пробы, сравнительная лгкость термодинамического моделирования процесса , . При этом отгонка. Ш, вольфрамаУ1 и молибденаУ1 наиболее целесообразна в виделегколетучих галогенидов. КХА, обеспечивающих определение максимального количества элементовпримесей с возможно более низкими пределами обнаружения. Предложены и разработаны способы отгонки основных компонентов путм хлорирования оксида висмутаШ газообразным хлористым водородом, оксида вольфрамаУ1 газообразным четыреххлористым углеродом и оксида молибденаУ1 газообразным хлором в проточном реакторе, позволяющие удалять основу пробы на ,9 мае. Разработанные методики анализа высокочистых оксидов висмута и вольфрама применяются для контроля качества оксидов в технологическом процессе синтеза полноразмерных сцинтилляционных кристаллов ортогерманата висмута и монокристаллов вольфрамата кадмия. Методика анализа высокочистого оксида молибдена применяется для контроля процесса очистки иарамолибдата аммония последовательной перекристаллизацией. Методики анализа оксидов висмута и вольфрама включены в регламент аналитического обеспечения производства монокристаллов ортогерманата висмута в ИНХ СО РАН. Ш, вольфрамаУ1 и молибденаУ1 с отделением основы пробы в виде легколетучих хлоридов и оксохлоридов, обеспечивающие определение технологически важных элементовпримесей. Основные результаты работы докладывались на восьми Всероссийских и международных конференциях ХЬГУ МНСК Новосибирск XIII конференция Высокочистые вещества и материалы. Получение, анализ, применение Нижний Новгород, Конкурсконференция работ молодых ученых ИНХ СО РАН Новосибирск, УШ научная конференция Аналитики Сибири и Дальнего Востока Томск, i i i i i vii, X международный симпозиум Применение МАЭС в промышленности Новосибирск, 1я Всероссийская научная конференция Методы исследования состава и структуры функциональных материалов Новосибирск, Съезд Аналитиков России Аналитическая химия новые методы и возможности Москва, . По материалам диссертации опубликовано 9 статей и 9 тезисов докладов на российских и международных конференциях. Соавторы публикаций не возражают против использования совместно полученных результатов в диссертационной работе А. Р. Цыганковой. В диссертационную работу вошли результаты экспериментальных исследований, выполненных лично автором. Анализ литературных данных по теме диссертации, планирование и выполнение экспериментальной части, метрологическая оценка разработанных методик, а также апробация методик на реальных объектах выполнены лично автором. Обсуждение полученных результатов, физикохимическое моделирование процесса концентрирования примесей и подготовка материалов для публикаций проводились совместно с научным руководителем и соавторами. Работа изложена на 1 странице, иллюстрирована 9 рисунками и содержит таблицы. Диссертация состоит из 4 глав, включая введение, литературный обзор по методам анализа высокочистых висмута, вольфрама, молибдена и их соединений, экспериментальную часть, физикохимическое моделирование процесса концентрирования примесей, результаты и их обсуждение, выводы и список цитируемой литературы. Список цитируемой литературы содержит 8 работ.