МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

ВСЕСОЮЗНЫП НАУЧНО-ИССЛ ЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)

Научный совет по аналитическим метода м

Ядерно-физические методы

Инструкция № 135-ЯФ

РТУТЬ

Москва

1975

Выписка из приказа ГГК СССР И? 229 от 18 мая 1964 года.

7. Министерству геологии и охраны недр Казахской ССР, главным управлениям и управлениям геологии и охраны недр при Советах Министров союзных республик, научно-исследовательским институтам, организациям и учреждениям Госгеолкома СССР:

а) обязать лаборатории при выполнении количественных анализов геологических проб применять методы, рекомендованные ГОСТами, а также Научным советом, по мере утверждения последних ВИМСом.

При отсутствии ГОСТов и методов,утвержденных ВИМСом, разрешить временно применение методик, утвержденных в порядке, предусмотренном приказом от I ноября 1954г.И? 998;

в) выделить лиц, ответственных за выполнение лабораториями установленных настоящим приказом требований к применению наиболее прогрессивных методов анализа.

ПРИЛ01ЕНИЕ Я? 3 § 8. Размножение инструкций на местах во избежание возможных искажения разрешается только фотогра» фическим или электрографическим путем*

Рве. 3. Мяяодь с выходят кояллматорса.

Мишень выполнена из олова. Защитный конус и нолямиiop выполнены вз овшща. Стенки отверстия облицованы кадмием (толяхяа - I .vmj.

I. Подготовка проб к анализу

Навеску истертой до крупности -0,074 мм (-200 меш) пробы 0,1 - 1,0 г (в зависимости от предполагаемого содержания ртути*') всыпают через стеклянную воронку с оттянутым концом в нижний шарик трубки Пенфильда, следя за тем, чтобы частицы пробы не попали на цилиндрическую часть трубки. Всыпают в шарик 0,5 - I г железа и, осторожно вращая трубку вокруг оси, перемешивают пробу с железом.

3. Дистилляция ртути

Держа трубку Пенфильда с навеской пробы почти горизонтально, постепенно разогревают шарик трубки в пламени газовой горелки. Непрерывно враашя трубку, разогревают шарик с пробой до красного каления и продолжают прокаливание еще 2 - 3 минуты³⁰^. Налет ртути в виде серого кольца осаждается на стенках трубки между шариком и кольцом, образованным конденсированной влагой. Окончив отгонку (но не вынимая шарик из пламени), расплавляют часть трубки, примыкающую к иарику, и при помощи тигельных щипцов отделяют шарик. Конец трубки заплавляют, и трубка приобретает форму пробирки. При отделении шарика зеркало ртути не должно соприкасаться с пламенем, так как при этом возможна потеря ртути. Нужно также следить, чтобы конденсированная влага не стекала обратно на раскаленное стекло.

Для каждой новой партии проб отгоняют ртуть из эталонного образца, содержащего 1% ртути. Это необходимо для контроля методики, в первую очередь полноты дистилляции (отгонки) ртути из проб.

4. Растворение ртути в азотной кислоте

В остывную трубку вливают иэ бюретки 2 мл подогретой на водяной бане концентрированной азотной кислоты, обмывая ею стенки трубки. Полученный раствор переносят во фторопластовую кювету и закрывают лавсановой крышкой.

х) При содержании ртути 0,01 - 1% обычно берут навеску I г; при содержании до 2% и выше навеска составляет 0,5 г.

хх) Для отгонки ртути можно использовать специальную печь, в которую одновременно помещают десять трубок™.

5. Определение содержания ртути

Кювету с раствором устанавливают в прободержатель штатива прибора "Мннерал-3" таким образом, чтобы раствор находился под потоком возбуждающего излучения. Измеряют скорость счета, делая два одноминутных измерения. В начале и в конце рабочего дня, а также через каждые 15 - 20 определений измеряют с той же экспозицией скорость счета от эталонного раствора, содержащего 5 мг ртути в I мл, и "фонового" раствора (не содержащего ртути). В качестве фонового раствора можно использовать не только азотную кислоту, но и водопроводную воду, так как их рассеивающие свойства идентичны (рис. 6).

Результаты измерений вносят в рабочий журнал. Форма записи показана в табл. 3.

6. Вычисление результатов определения

По результатам двукратных измерений вычисляют среднюю скорость счета от раствора исследуемой ( *3_Пр ) и эталонной ( *3^ У проб и от фонового ( *3ф    )    раствора.

тз

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР Научный Совет по аналитическим методам при ВИМСе

Ядерно-физические методы Инструкция № 135-ЯФ

ФЛУОРЕСЦЕНТНОЕ РЕНТГЕНОРАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РТУТИ В ПОРОШКОВЫХ ПРОБАХ С ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ И ПЕРЕВЕДЕНИЕМ РТУТИ В РАСТВОР

В<чч<жмный научно исследовательский институт минерального сырья (BII.M1 )

Москва, 1975

В соответствии с приказом Госгеолкома СССР Л 2Z9 от 18 мая 1964 г. инструкция л 135-ЯФ рассмотрена и рекомендована Научным советом по аналитическим методам к применению для анализа рядовых проб - Ш категория.

(Протокол Л 46 от 18 ноября 1974г.)

Зам. председателя НСAM

Председатель секции ядерно-физических методов

Учены* оекретврь

Инструкция # 135-я* рассмотрена в соответствии с приказом Государственного геологического Комитета СССР Я 229 от 18 мая 1964 г. Научным Советом по аналитическим методам (протокол Я 26 от 18 ноября 1974 г^ и утверждена ВШ£ом с введением в действие с I сентября 1975 г.

ФЛУОРЕСЦЕНТНОЕ РЕШТШОРАДИОШ’РИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РТУТИ В ПОРОШКОВЫХ ПРОБАХ С ДИСТИЛЛЯЦИЕЙ И ПЕРЕВЩНИЕЫ РТУТИ В РАСТВОР*)

Сущность метода

В природных условиях ртуть, как правило, присутствует в виде киновари. Для отделения ртути от сопутствующих элементов и для выделения ее в свободном виде применяют метод дистилляции, заключающийся в нагревании пробы в стеклянной трубке типа трубки Пенфильда до 700-800°С. Трубку нагревают в пламени газовой горелки или в электрической печи¹^'^ 7,8,10. ^ навеске пробы добавляют порошок восстановленного железа для связывания серы, выделяющейся при разложении киновари и других сульфидов. Пары ртути в виде серого кольца осаждаются на стенках трубки. Ртутное кольцо растворяют азотной кислотой (2 мл). Полученный раствор помещают во фторопластовую кювету и измеряют интенсивность характеристического излучения L- серии ртути (E_i =9,98 кэв,Е« = 11,93 кэв) с помощью прибора "Минерал-3". Возбуждение аналитических линий осуществляется двухступенчатым способом с помощью источника тулий-170 ( Е^ =59 кэв, Е₂ = 84 кэв) и промежуточной оловянной мшвени. Излучение мишени близко к монохроматическому ( Е = 25,3 кзв)¹^. Это обеспечивает высо-

х) Внесена в НСАН ядерно-геофизической партией киргизской геофизической экспедиции Управления геологии Киргизской ССР, 1974г.

3

кую контрастность (соотношение линии (рис. I). Аналитическая линия регистрируется с помощью пропорционального детектора типа СРПО-12 или СИ-6Р.

Помех при анализе, вызываемых наличием мешающих элементов, практически не имеется, поэтому не применяются ни дифференцналыще, ни селективные фильтры.

На аналитическую линию | JL - серии ртути накладывается линия К - серии мышьяка ( Е_к = 10,6 кэв). Однако присутствие мышьяка в порошковых пробах не отражается на результатах определения ртути, так как при прокаливании навески мышьяк и его окислы улетучиваются из трубки. Практически присутствие до 4% мышьяка в порошковых пробах не влияет на результаты анализа.

Ртуть определяют в промежуточных по поверхностной плотности с«оях* относительным методом, сравнивая интенсивность аналитических линий от эталонного и исследуемого растворов.

Рвзработаняая Ю.Я* Копытовым, A.D. Яковлевым и Г.А.Шитовым методика флуоресцентного рентгеворвдиометрического определения ртути с предварительной ее дистилляцией и переведением в раствор рекомендуется для рядовых определений ртути в порошковых пробах с различным вещественным составом при ее. содержании 0,01 - Ь%.

„    я    Таблица    I

Допустимые расхождения^

Рио. I. Спектры характеристического и рассеянного излучения от порошковых проб и,8 г) и от раствора U мл).

I - раствор пустой пробы; г-1£-ный раствор ртути; 3-порояок, содер-&    хамя    I% ртути; 4 - порошок пустой пробы.

* 135-ЯФ

Методика испытывалась на пробах ртутных месторождений юга Киргизии в диапазоне содержаний ртути от 0,01 до 2%. Расхождения между результатами основных и повторных определений по опыту совместной работы лабораторий Южно-Киргизской геологической экспедиции и ядерно-геофизической партии Киргн$-ской геофизической экспедиции даны в табл. 2.

Таблица 2

Расхождения между основными и повторными определениями по данным авторов

Содержание ртути    Среднеквадратичные

%    расхождения

отн. %

Реактивы и материалы

1.    Кислота азотная 4*^ 1,35 - 1,40.

2.    Железо, восстановленное водородом (порошок).

3.    Эталонные растворы ртути, приготовленные растворением металлической ртути в азотной кислоте. Содержание ртути в эталонных растворах - 5 мг в I мл и 50 мг в I мл.

4.    Эталонный образец (порошковая проба), содержащий 1% ртути.

х) cl - относительная плотность

6

# 135-ЯФ

Аппаратура и оборудование А. Выпускаемое промышленностью

Q

1.    Рентгенорадиометрический анализатор "Минерал-3" .

2.    Пропорциональный детектор типа СРПО-12 или СИ-6Р.

3.    Радиоактивный изотоп тулий-IТО в виде амлулированного источника активностью 0,05 - 0,10 г эвк. радия.

4.    Весы лабораторные ВЛА-200.

5.    Газовая паяльная горелка.

Б. Специально изготовляемое

I. Электрическая печь**.

2» Трубки Пенфильда (рис. 2 к) с расширением для сбора воды и с шариком на конце (выдуваются из стеклянных трубок диаметром 8-10 мм).

3.    Стеклянная воронка для введения навески в шарик трубки Пенфильда (рис. 2 Б).

4.    Кюветы для растворов, изготовленные из фторопласта, и лавсановые крышки к ним (рис. 2 В). Крышки изготовляют из лавсановой пленки толщиной 0,06 мм с помощью просечки и вкладыша, входящих в комплект прибора "Минерал-3", и специально изготовляемой формы (рис. 5 А). Просечкой вырезают из пленки заготовку диаметром 60 мм, помещают ее в пресо-форму и с помощью нагретого вкладыша штампуют крышку. После остывания вкладыша крышку извлекают из прессформы, обрезают края и закрепляют в зазор между двумя алюминиевыми кольцами (рис. 5 Б).

5.    Оловянная мишень с коническим коллиматором (рис.З). Мишень изготовляют из листового олова прокаткой до толщины

I мм. Конический коллиматор отливают из свинца.

6.    Ццдга держателя источника (рис. 4 Б). Размещение всех узлов в штативе прибора "Минерал-3" показано на рис.4 А. Прямое излучение источника экранируется свинцовым конусом.

7