Исследования по определению меди в теллуриде цинка методом АПН Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА

Том 275

1976

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ МЕДИ В ТЕЛЛУРИДЕ ЦИНКА МЕТОДОМ АПН

А. А. КАПЛИН, 3. С. МИХАЙЛОВА

(Представлена научно-методическим семинаром кафедры физической химии)

В дополнение к разработанным нами ранее [1] методикам определения ряда примесей в соединениях типа АпВ\ч проведены исследования по определению Си в 2пТе.

Для этой цели изучено экстракционное поведение теллура и меди на ряде фонов. Выяснено, что медь на фоне КОИ окисляется необратимо и при добавлении теллура пик меди уменьшается, уменьшение более заметно на фоне 0,5 н. КОН, чем на 3 н. КОН. Чем больше основность раствора, тем больше происходит гидролиз теллура. При определении меди без предварительного отделения теллура на фоне КОН наблюдается белый коллоидный раствор, в котором невозможно проводить анализ. Таким образом, выяснено, что определение меди невозможно в присутствии основы — теллура.

С целью отделения теллура исследована возможность экстракции его карбонатного комплекса метилизобутилкетоном. Теллур экстрагируется количественно, но вместе с ним частично переходит в органическую фазу медь. Далее изучено влияние теллура на полярографическое поведение меди на графитовом электроде. Теллур на графитовом электроде окисляется при ф=—0,45 в (отн. графитового электрода). При малых концентрациях теллура (10~5—10~6 моль!л в растворе) пик меди наблюдается при ф 1/2 = —0,7 в (отн. графитового электрода). С увеличением концентрации теллура пик меди уменьшается и в присутствии 10~3 моль/л теллура в растворе практически исчезает.

Воспроизводимость определения меди на графитовом электроде е наших опытах была неудовлетворительной, поэтому в дальнейшей работе вновь использовался ртутный пленочный электрод.

В работе [2] описан метод определения следовых количеств Сс1, Си, N1, РЬ и Ъп в теллуре, основанный на предварительном отделении теллура экстракцией метилизобутилкетоном из 7 н. НС1 и последующим полярографированием примесей на фоне янтарной кислоты. Мы попытались применить эту методику к анализу теллурида цинка.

Теллур в НС1 образует прочный комплекс ТеС14 желтого цвета и при экстракции его метилизобутилкетоном переходит в органическую фазу. Изучено влияние теллура на пик меди на фоне янтарной кислоты. Установлено, что при концентрации теллура 6-10~5 г в растворе пик меди не уменьшается в присутствии теллура. С увеличением концентрации теллура пик меди начинает уменьшаться и при добавлении 1,4-10~4 г Те в растворе пик меди подавляется полностью.

Можно предположить, что мешающее влияние выделяющегося на электроде элементарного теллура заключается в снижении перенапря-

жения водорода, диффузионных ограничениях для примесей и образованием труднорастворимых полупроводниковых соединений на электроде.

Исследовано влияние pH на пик меди в присутствии теллура на фоне янтарной кислоты. Меняли pH от 2 до 8, добавляя в раствор NH4OH. Выяснено, что с добавлением NH4OH (т. е. с изменением pH от 2 до 8) подавление пика меди теллуром уменьшается. Для работы мы выбрали pH 5—6; при этом медь окисляется обратимо, регистрируется четкий пик меди, ширина полупика равна 17 мв.

На фоне янтарной кислоты, нейтрализованной NH4OH до pH 5—6, снята зависимость величины тока от концентрации меди в растворе. Зависимость носит линейный характер.

На основании проведенных исследований разработана методика определения меди в теллуриде цинка.

Методика определения меди в теллуриде цинка

Сущность методики состоит в том, что навеску 0,1 г разлагают в смеси кислот HCl: HN03 (3:1) и выпаривают досуха. Остаток выпаривают трижды с 5 мл HCl, теллур экстрагируют метилизобутил-кетоном и после чего полярографируют на фоне янтарной кислоты, нейтрализованной NH4OH до pH 5—6.

Ход анализа

Навеску 0,1 г ZnTe растворяют в смеси HCl : HN03 (3:1) и выпаривают трижды с 5 мл HCl, теллур экстрагируют метилизобутил-Эту операцию повторяют 3 раза. После этого остаток растворяют в 5 мл

7 н HCl и экстрагируют комплекс теллура ТеС14 ме-тилизобутилкетоном двумя порциями по Юла Водную фазу сливают в стаканчик и выпаривают. Метилизобу-тилкетон частично растворяется в HCl; для сжигания метилизобутилкетона к остатку добавляют 1 мл HNO3 + 0,5 мл НСЮ4 и выпаривают при t — 150° С. Остаток снова растворяют в 5 мл 0,56 М растворе янтарной кислоты, нейтрализованной NH4OH до pH 5—6 и полярографируют. Условия: фэ=— 0,9 в (отн. нас. к. э.) т=5', S = 2-10-<5 а/мм фпси= —0,15 в (отн. нас. к. э.). Концентрация меди оценивается методом добавок.

Одновременно с медью по данной методике возможно определение РЬ и Cd.

Данные по анализу ZnTe на содержание Си приведены в табл. 1.

Выводы

1. Исследовано влияние Те па пик меди ,на различных фонах.

2. Разработана методика определения Ю-5—5 • 10~е % Си в ZnTe. Возможно одновременное определение Pb, Cd, Си.

ЛИТЕРАТУРА

1. А. А. Каплин, 3. С. Михайлова, В. М. П и ч у г и н а, В. Ф. Я н к а у с к а с. «Электронная техника», серия 12, вып. 1 (7), 43, 1971.

2. S у ü е s А 1 е w 1 i u s J„ Klug Otto N. Chem. Analit, Польша, 12, № 3, 450— 458, 1967, РЖХим, 2Г116, № 2, 1968.

Таблица 1

Содержание меди в теллуриде цинка. Условия: =—0,9 в (отн. н. к. з.) т=5'; S = 2-10 ~8 а/ж.и: <р = —0,15 в (отн. н. к. э.) п = 5; а=0,95

Результаты анализа J-io-4 (x—xf S- X К е в, %

3,32 15,785 0,89 2,8 1,49 45