萃取色谱法在无机痕量分析中的应用实例
同修 / 2022-07-08
7.4.2 萃取色谱法在无机痕量分析中的应用实例
7.4.2.1 在高纯材料分析中的应用
在高纯稀土氧化物的分析领域中，彭春霖等新建立了一种测定高纯氧化中痕量稀土杂质的分析方法。在此程序中采用的是新颖固定相HEHEHP，支持体是硅胶。基体成分用0.3MHCI洗脱。待测杂质稀土元素La、Ce、Pr以及Sm、Y分别
用0.12MHC1和4MHCI洗脱、洗出液由发射光谱法定量测定。据报道，如果取1.5克氧化试样分析，可以测定2.5～7.5ppm浓度范围的各单个稀土杂质，它们的回收率在96～116%，相对误差7.9～14%，全程操作时间约8～9小时。卢安球等则提出了一个用HEHEHP-硅球萃取色谱法分析高纯氧化中轻稀土杂质的简单方法。在50℃下，以0.7MHCl作流动相，试样中稀土杂质的回收率可达92~105%，富集因子大于10 4。浓集液可选用光谱法或PMBP萃取-偶氮胂分光光度法测定。若
取0.25克高纯氧化作试样。整个操作流程仅费时45分钟，方法简单、快速。上述作者还用N-263-硅球色谱体系成功地测定了高纯氧化中重稀土杂质的含量。基休用2.0MNH4SCN洗脱，待测稀土杂质用0.1MHCI洗脱、富集。结果表明，重稀土的富集因子达8×10 3，回收率为90～100%。最近，张涛报道了用TBP-多孔硅球萃取色层法测定高纯氧化中痕量重稀土杂质获得成功。在32℃下，用0.45MNHSCN除去基体成分，然后以0.1MHCI溶液作洗脱剂，可使试样中的Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu等八个副族杂质元素得到富集。浓缩液用光谱法定量测定单个稀土的含量。曾经用二个合成样品和一个实际试样对分析程序进行验证，结果证明，待测稀土杂质的回收率在80～100%。关于大量稀土材料中痕量稀土或其他杂质的萃取色谱法的分析实例还有不少。
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姜延林等将萃取色谱浓集法与火花激发光谱法相结合，测定了高纯金属钚中Ag、AI、B、Ba、Be、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、 Mg、 Mn、 Mo、 La、Ni、 Pb、 P、 Se、Si、 Ti、V、Ca 等26个痕量杂质的含量。此法以TBP为固定相，偏氟乙烯为支持体。金属钚溶于6.5MHNO。溶液中，料液通过色谱柱时，基体留在柱中，痕量杂质富集于约1毫升的流出液中，然后不经浓缩就可用干渣法火花激发光谱进行测定。据报道，此法安全可靠，简便易行、适用于核燃料工厂钚产品的检验分析。每次分析取样量仅为25～30毫克，各种杂质的测定下限在1.2×10-2～8×10-6%，回收率约在75～125%范围。这些作者还曾用过TBP-聚三氟氯乙烯色谱体系，分析过高纯金属铀中26个痕量杂质元素的含量，同样获得了良好的结果。此外，孟兰香等曾研究过四水硫酸钚、二氧化钚中多种痕量杂质元素的萃取色谱浓集与光谱法测定的联合分析程序，其结果亦是比较满意的1280.20.。Krefeld等亦曾用萃取色谱法测定过铀中毫微克级的铁和稀土元素。有些作者将萃取色谱分离法与辐射测量法，活化分析法和质谱法等结合，用于辐照核燃料中痕量裂变产物的测定。莫攀焕等以10%HDEHP-正庚烷作固定相，70~100目聚三氟氯乙烯为支持体的色层体系，采用8MHNO-0.05M抗坏血酸为洗脱剂，测定了辐照铀溶解液中裂变产物的含量，其他稀土核素的去污因子大于1800，Ru和Zr-Nb的去污因子近1000，回收率＞98%，结果比较理想。
萃取色谱与中子活化分析相结合，广泛用于高纯材料的杂质分析，典型的应用包括钢材中钨的测定、高纯银和碚的分析以及锗、镓、砷化镓和锑等半导体材料中痕量杂质的测定。由于后面一些材料都是高活性基体，对萃取色谱分离的要求更高，去污因子必须高达10 6～10 10。有人试图用该法来分析铂中痕量的金，但样品在反应堆中照射之前，必须选择性地将大量基体分离掉，然后再活化分析。半导体合金材料中的微量钢可以用萃取色谱与原子吸收光谱法来分析。合金的基体成分(主要是锡，铅和蹄)经色谱分离后，痕量组分即可测定。在各种铝合金中，常常引入稀土和锭等外加成分。若用萃取色层法将主要成分分离后，洗脱液中的稀土，钪以及其他痕量组分，诸如钙、镁、锰、铜、镍、铬、锌和镉等，都可用分光光度法进行定量测定。
运用其他元素将保留于色谱柱中某些感兴趣组分选择性地置换出来的方法，称之“置换萃取色谱法”，这是一种近期发展起来的新颖分离法。它与中子活化等技术相结合，亦已用于纯金属中痕量物质的测定。如前所述，萃取色谱与离子交换色谱联合分离程序，可以有效地将多组分混合物进行组分离和单个组分的分离。
萃取色谱在材料分析中的应用还包括合成 混合物中铜。银、 锡、铋、钼、铁、汞和金等的分析。此外，该法还可用来制备超纯和氧化锈的制备。
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