По реакции восстановления WBr6 элементарным висмутом при 280 °С получен полимерный пирамидальный кластер W5Br12•BiBr3 в виде смеси двух кластерных фаз, отличающихся между собой расположением и способом взаимодействий компонентов BiBr3 и W5Br12 в кристаллических структурах. В первой кристаллической структуре квадратно-пирамидальные кластерные фрагменты {W5Bri8}4+ связаны между собой мостиковыми атомами брома в бесконечные цепи [{W5Bri8}Bra3Bra-a2/2] взаимодействием W—Bra-a—W, во второй структуре вместо мостикового атома брома в цепь встраиваются молекулы BiBr3 (W—{BraBiBrBra}—W).
A mixture of two structurally different cluster phases I and II with the general chemical formula W5Br12·BiBr3 is obtained as a product of the WBr6 reduction reaction with elemental bismuth at 280 °C. The elemental composition of the mixture is determined by the energy-dispersive X-ray spectroscopy and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry. For the single crystals selected from a mixture of phases I and II their crystal structures are determined, and the powder X-ray diffraction analysis is performed for the polycrystalline mixture. In the crystal structure of I, square-pyramidal cluster fragments are bridged by bromine atoms into infinite chains by the W–Bra–a–W interaction. In the structure of II, BiBr3 (W–BraBiBrBra–W) molecules incorporate into the chain instead of the bridging bromine atom.
A multielement inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) technique has been proposed for high-speed monitoring of the preparation of pure antimony, and analytical lines of analytes with the weakest spectral effects have been chosen. We have studied the effect of matrix component concentration (5 to 40 g/L) on the analytical signals of impurity elements. Changes in excitation conditions in the plasma at a varied antimony concentration in solution and varied ICP power have been assessed using the ICP robustness. The robustness was evaluated from the intensity ratio of the magnesium ionic and atomic lines. The presence of 40 g/L of antimony in solution has been shown to reduce the ICP robustness by up to 5
The preconcentration procedure of the trace elements for germanium analysis by mass-spectrometry with inductively coupled plasma (ICP-MS) has been developed. Trace elements were concentrated by matrix vola-tilization in a chlorine atmosphere. Chlorine gas is produced on site by the electrolysis of hydrochloric acid. Chlorine gas interacts with the germanium in samples during heating in the quartz cups and forms volatile germanium tetrachloride. Solid residues of trace elements concentrate were remained in the quartz cups after matrix volatilization and dissolved by mixture of nitric and hydrochloric acids for ICP-MS analysis. The behavior of analytes in the process of volatilization at different heating temperatures was studied. It is shown that the 43 elements (Ag, Al, Ba, Be, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, Dy, Er, Eu, Gd, Hf, Ho, La, Li, Lu, Mg, Mn, Na, Nb, Nd, Ni, Pb, Pd, Pr, Pt, Rb, Rh, Ru, Sc, Sm, Sr, Tb, Th, Ti, Tm, U, Yb, Zn and Zr) are quantitatively remains in the impurities concentrates. The efficiency of using of the different internal standards: 82Se, 115In,185Re, 187Re and 209Bi for multi-element analysis by ICP-MS were studied. It is shown that preliminary matrix volatilization allows to decrease the limits of detection (LODs) of the analytes from 2.5 to 1700 times compare to conventional ICP-MS analysis. The LODs of 43 elements is in the range from 0.001 to 4 ng g(-1). Accuracy of the proposed ICP-MS methods was confirmed by spike experiment and comparing with the results of independent method. This proposed matrix volatilization procedure provides to examine the high purity germanium with a total content of 43 trace elements from 0.0000014 wt%.
In this paper, we report the development of a unified inductively coupled plasma atomic emission spectrometry technique that allows one to assess the purity of T 000 metallic tellurium. The process comprises two sequential steps: hydrometallurgical processing of electric filter dust concentrate, based on a classic hydrometallurgical scheme of processing anode slime from copper production, and electrolytic tellurium extraction followed by reducing–refining melting for the preparation of metallic tellurium. For high-speed analytical monitoring of the preparation of T 000 tellurium, we have developed an atomic emission spectrometry technique; chosen analytical lines, the inductively coupled plasma power, and an optimal-compromise matrix component concentration; and evaluated the adequacy of the proposed technique. No high-speed versatile techniques for chemical analysis of metallic tellurium, intermediate products differing in purity, or raw materials have been previously reported in the literature. The proposed technique allows one to determine up to 61 analytes with limits of detection (LODs) in the range from n × 10–7 to n × 10–4 wt
Polyatomic ions often formed in an ionization source during mass spectrometric analysis. The presence of such ions can complicate the analysis of high-purity substances because they interfere with analyte determination at the ng g-1 level. Collision cell technology in inductively coupled plasma quadrupole mass spectrometry (CCT-ICP-QMS) in kinetic energy discrimination (KED) mode is commonly used to eliminate polyatomic interference. Herein, high-purity germanium and germanium dioxide were examined alongside the effects of the Ge matrix. The dependence of the ratio of the analytical signals to the background signal and limits of detection (LODs) of the analytes with varied CCT-ICP-QMS instrumental parameters (helium flow rate and cell voltage) was established. It was possible to alleviate polyatomic interferences from 35Cl16.+, 40Ar16OH+, 38Ar18OH+, 70GeH+, 40Ar35Cl+, 73Ge16O+, 74Ge16O+ on 51V+, 57Fe+, 71Ga+, 75As+, 89Y+ and 90Zr+, respectively. The listed analytes LODs ranged from 0.05 to 1 mu g g-1 and those of Ni, Sc, and Sr were reduced by an order of magnitude compared with the determinations by ICPQMS in standard mode. The CCT-ICP-QMS method was validated using spike experiments and the results of CCT-ICP-QMS and direct current arc optical emission spectrometry (DCA-OES) analyses were compared.
Получены и охарактеризованы новые комплексные соли [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CrOx3]·H2O I, [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CoOx3]·H2O II и ряд твердых растворов [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CoOx3]x[RhOx3]1–x·H2O III—V (Ox = C2O42–). Соединения изучены методами рентгенофазового и элементного анализа, ИК спектроскопии. Методом РСА определены кристаллические структуры комплексных солей I, II и K5[Pd(NH3)4][CrOx3]2NO3·6H2O VI. Комплексные соли I и II кристаллизуются в моноклинной сингонии (пространственная группа I и II P21/n), комплексная соль VI — в триклинной сингонии (пространственная группа VI P–1). Исследовано термическое поведение соединений I—V в различных газовых атмосферах. Конечными продуктами термолиза [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CoOx3]·H2O и твердых растворов [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CoOx3]x[RhOx3]1–x·H2O в восстановительной атмосфере являются пористые наносплавы Pd0.7Co0.3 и Pd0.7CoxRh0.3–x. Термолиз комплексной соли [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CrOx3]·H2O в тех же условиях приводит к образованию двухфазной смеси Pd1–yCry + Сr2O3, где y < 0.1. В окислительной атмосфере конечные продукты — это смеси оксидных фаз исходных металлов.
New complex salts [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CrOx3]·H2O I, [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CoOx3]·H2O II, and a series of solid solutions [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CoOx3]x[RhOx3]1–x·H2O III–V $$(\text{Ox}~=~{{\text{C}}_{\text{2}}}\text{O}_{4}^{2-})$$ are obtained and characterized. The compounds are studied by powder X-ray diffraction (XRD), elemental analysis, and IR spectroscopy. Crystal structures of complex salts I, II and K5[Pd(NH3)4][CrOx3]2NO3·6H2O VI are determined by single crystal XRD. Complex salts I and II crystallize in the monoclinic crystal system (space group of I and II is P21/n); complex salt VI crystallizes in the triclinic crystal system (space group of VI is $$P\bar{1}$$ ). The thermal behavior of compounds I–V is investigated in different gas atmospheres. Final products of the thermolysis of [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CoOx3]·H2O and [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CoOx3]x[RhOx3]1–x·H2O solid solutions in the reducing atmosphere are Pd0.7Co0.3, Pd0.7CoxRh0.3–x. The thermolysis of [Pd(NH3)4][Pd(NH3)3NO2][CrOx3]·H2O complex salt under the same conditions results in the formation of a two-phase mixture Pd1–yCry + Сr2O3 where y < 0.1. In the oxidizing atmosphere, the final products are mixtures of oxide phases of initial metals.
Фактором, ограничивающим область применения германия и его оксида, является примесный состав.Как правило, методики количественного химического анализа направлены на определение распространенных примесей (Co, Cu, Fe, Ni, и т.д.).Определению редких примесей уделяется недостаточно внимания.Под редкими примесями будем понимать: лантаноиды (включая Sc и Y), металлы платиновой группы (МПГ), I, S, Th, Tl и U.Целью работы стало создание комплекса АЭС ИСП методик, включающий методику одновременного определения редких примесей без применения трудоемкой процедуры предварительного концентрирования -инструментальную, и комбинированную, сочетающую отгонку германия упариванием после химического разложения.Инструментальную методику АЭС ИСП анализа разрабатывали для определения редкоземельных элементов (РЗЭ, кроме Pm), МПГ (кроме Os), I, S, Th, Tl и U. Концентрация германия в анализируемых растворах 30 мг/мл.Выбрали аналитические линии для 26 элементов.Так как в анализируемых растворах присутствует значительное количество матричного компонента, то проявляются неспектральные матричные влияния.Для учета изменений интенсивности аналитических линий примесей и снижения погрешности анализа применили метод внутреннего стандарта (ВС).Для корректировки значений найденных концентраций РЗЭ, МПГ и I рассматривали линии Be (313.107и 234.861 нм).Для примесей Th, Tl, U ВС выбирали из линий Dy и Gd.Подходящие линии ВС выбирали таким образом чтобы отсутствовали спектральные наложения.Методом стандартных добавок определили линии, для которых отсутствует систематическая погрешность.Линию Be 234.861 нм выбрали для корректировки значений РЗЭ, МПГ, I; Dy 353.170 нм для Th, Tl и U; определение S возможно без использования ВС.Для снижения пределов обнаружения (ПО) аналитов и устранения мешающего влияния германия осуществили отгонку основы в виде GeCl4 упариванием с применением твердотельного термостата.Методику с предварительным отделением матрицы разрабатывали для определения МПГ (кроме Os), I, S, Tl, Th и U. Для 10 аналитов были выбраны 11 аналитических линий.При отгонке основы проб происходят неконтролируемые потери I, поэтому аналит исключили из списка определяемых.Правильность разработанных методик оценили методом «введено-найдено».Сравнение полученных значений по t-критерию, показало отсутствие систематической погрешности и не выявило значимых расхождений у большинства аналитов
В промышленных помещениях в ходе обработки, наплавки, шлифовки деталей, сварки и др.в воздух рабочей зоны (ВРЗ) попадают твёрдые микро-и наночастицы различного состава.В процессе работы, образующиеся частицы вместе с воздухом попадают в дыхательные пути рабочего, становясь причиной лёгочных заболеваний, например, хронической обструктивной болезни легких.В настоящей работе проведено изучение элементного состава и морфологии частиц в ВРЗ кузнечного пресса, пескоструйного участка, шлифовального, домны.Для отбора использовали аспиратор и барботёры различных конструкций.Элементный состав твёрдых аэрозолей воздуха определяли методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС ИСП).Для этого поглотительный раствор
Металлический теллур и его соединения востребованы во многих сферах современного наукоемкого производства.Теллур широко используется в производстве полупроводников CdTe, CdZnTe, BiTe.Сплавы теллура обеспечивают высокую эффективность производства электроэнергии на солнечных элементах.Теллур является перспективным катодом производстве литий-ионных аккумуляторов.Диоксид теллура и тройная система Ge/Sb/Te являются ключевыми компонентами при изготовлении стекол, обладающих уникальными свойствами: низкой температурой плавления, высоким показателем преломления и диэлектрической постоянной, а также прозрачностью в инфракрасной области.В настоящее время более 90% теллура производится из побочного продукта плавки меди и электролитического рафинирования неочищенной металлической меди и свинца.Очевидно, что получение высокочистого теллура -сложный многостадийный процесс.Аналитический контроль качества продукции на каждой стадии является гарантом получения конечного материала требуемого качества.Для обеспечения аналитического контроля был выбран метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС ИСП).Данный метод позволяет контролировать примесный состав теллура по широкому кругу элементов.Для достоверного контроля качества необходимо оптимизировать инструментальные параметры проведения анализа.А именно, выбрать аналитические линии, свободные от спектральных наложений и мощность ИСП, при которой достигается максимум интенсивности аналитического сигнала примесных элементов.Ключевым моментом является выбор концентрации матричного компонента.При выборе концентрации основы необходимо обеспечить оптимальный коэффициент разбавления пробы, при котором наблюдаются минимальные спектральные влияния со стороны теллура.В результате проведенных экспериментов были выбраны инструментальные условия проведения анализа; установлена оптимальная концентрация матричного компонента; выполнена проверка правильности результатов количественного химического анализа методом «введено-найдено».Разработанная инструментальная АЭС ИСП методика анализа теллура и его оксида позволяет определять
The determination of boron in animal organ tissues using inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP AES) has been optimized for analytical support of boron neutron capture therapy of cancerous tumors. The proposed technique is universal and rapid. The methodology includes: preliminary acid decomposition at elevated temperatures and pressure (if necessary), determination of boron by ICP AES in the obtained solutions using reference samples based on single-element solutions. The method is verified by spike experiment and varying the weight-samples. The ICP AES technique was used to evaluate the accumulation of boronophenylalanine and borocaptate in mice organs. Biodistribution of 10 B in the case of intravenous administration of the drug to SCID mice with SPF status using the human glioblastoma cell line U87 was investigated.
Германий и его оксид находят свое применения в оптике, материаловедении, медицине и других областях.Одно из перспективных направлений применения диоксида германия -использование в качестве прекурсора при выращивании сцинтилляционных кристаллов ортогерманата висмута BGO (Bi 14 Ge 3 O 12 ).Качество функциональных материалов на основе германия определяется примесным составом, однако влияние отдельных элементов на целевые свойства до конца не выяснено, поэтому важно иметь наиболее полную информацию о химическом составе сырья материала.Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (МС ИСП) это высокоинформативный метод количественного химического анализа (КХА), который позволяет достигнуть пределов обнаружения (ПО) аналитов на уровне 10 -8 -10 -6 % мас.без использования предварительного концентрирования примесей.Для разработки инструментальной МС ИСП методики КХА германия и его оксида было изучено влияние германия на сигнал аналитов, выбраны изотопы элементов
Бор-нейтронозахватная терапия (БНЗТ) является бинарной формой лучевой терапии, основанная на селективном уничтожении клеток злокачественных опухолей, таких как анапластическая астроцитома и глиобластома.В ИЯФ им.Г.И.Будкера СО РАН был предложен и сконструирован источник эпитепловых нейтронов ускорительного типа, на котором был проведен ряд доклинических экспериментов по БНЗТ на клеточных культурах и лабораторных животных.Исследование выполнено на иммунодефицитных 8-10 недельных самцах мышей линии SCID SPF-статуса.За 18-21 день до начала эксперимента проводили подготовку клеток глиобластомы человека линии U87, доводя до концентрации 100 тыс.клеток в 1 мкл и вводили интракраниально для получения внутримозгового объемного образования.Все эксперименты на животных были одобрены межинститутской комиссией по биоэтике и соответствуют принципам Руководства по уходу и использованию лабораторных животных, изданного US NIH (№ 85-23, пересмотрено в 1985 г.).В качестве препарата адресной доставки моноизотопа бора В 10 использовали традиционные и зарекомендовавшие себя медицинские препараты -L-p-борфенилаланин ВРА, боркаптат BSH, а также альтернативные соединения на основе карборанов, содержащие достаточное количество атомов бора.Для оценки эффективности накопления препаратов в опухоли и построения кинетических кривых выведения была разработана АЭС ИСП методика определения В. Методика включает предварительное кислотное разложение органов в микроволновой системе MARS-5 (HNO 3 , H 2 O 2 и/или их смеси).Содержание бора определяли на спектрометре АЭС ИСП iCAP-6500 (Thermo), регистрацию эмиссионных спектров проводили в условиях, рекомендованных производителем.Для обеспечения правильности полученных результатов изучили влияние основы на аналитический сигнал наиболее ярких спектральных линий.Изучена целесообразность применения внутреннего стандарта.Градуировочные зависимости строили с использованием одноэлементного раствора ионов бора
A combined method of analysis of high-purity germanium dioxide by atomic emission spectrometry with matrix preseparation and trace element preconcentration was developed. The matrix was separated in an autoclave of a MARS 5 microwave system without the contact of samples with an acid solution. The method allows the determination of the following 50 analytes with the limits of detection 10 –8 –10 –5 wt %: Ag, Al, As, Au, B, Ba, Be, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Dy, Er, Eu, Fe, Ga, Gd, Hf, Hg, Ho, In, La, Li, Lu, Mg, Mn, Na, Nb, Nd, Ni, P, Pb, Pr, Re, Sb, Sc, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Ti, Tm, W, Y, Yb, Zn, and Zr.