چگونه می توان خلوص سولفید روی Prue را تشخیص داد؟

به عنوان تأمین کننده سولفید روی خالص ، اطمینان از خلوص محصول ما از اهمیت بالایی برخوردار است. سولفید روی خالص دارای طیف گسترده ای از برنامه ها ، از پوشش های نوری گرفته تا پلاستیک های عملکردی بالا است. به عنوان مثال ،پوشش نوری سولفید رویبرای دستیابی به خواص نوری عالی ، و سولفید روی خلوص بالا نیاز دارد وسولفید روی پلاستیکی با کارایی بالاهمچنین به خلوص مواد برای عملکرد آن بستگی دارد. در این وبلاگ ، چندین روش برای تشخیص خلوص سولفید روی خالص به اشتراک می گذارم.

روشهای تجزیه و تحلیل شیمیایی

تجزیه و تحلیل گرانشی

تجزیه و تحلیل گرانشی یک روش کلاسیک برای تعیین خلوص یک ماده است. در مورد سولفید روی خالص ، شامل جداسازی و وزن گیری مؤلفه روی یا گوگرد در نمونه است.

ابتدا نمونه سولفید روی در یک اسید مناسب مانند اسید هیدروکلریک حل می شود. واکنش به شرح زیر است:
Zns + 2HCL → ZnCl₂ + H₂s ↑
گاز سولفید هیدروژن آزاد می شود و روی به صورت کلرید روی در محلول است.

سپس ، با افزودن بیش از یک پایه قوی مانند هیدروکسید سدیم ، روی در محلول به عنوان هیدروکسید روی رسوب می شود.
zncl₂ + 2Naoh → Zn (OH) ₂ ↓ + 2naCl
رسوب هیدروکسید روی سپس فیلتر ، شسته و خشک می شود. بیشتر گرم می شود تا آن را به اکسید روی (ZNO) تبدیل کند. با وزن گیری اکسید روی ، می توانیم مقدار روی را در نمونه اصلی محاسبه کنیم.

خلوص سولفید روی را می توان بر اساس مقدار نظری روی در سولفید روی خالص محاسبه کرد. اگر جرم روی به دست آمده از تجزیه و تحلیل (M_ {Zn}) باشد ، و جرم مولی روی (M_ {Zn}) و جرم مولی سولفید روی است (M_ {Zns}) ، جرم از سولفید روی خالص مربوط به Z به دست آمده است. . تقسیم این جرم محاسبه شده سولفید روی خالص توسط جرم نمونه اصلی تخمین خلوص را می دهد.

با این حال ، این روش محدودیت هایی دارد. وقت آن است - مصرف ، و ممکن است در طی بارش ، تصفیه و فرآیندهای خشک کردن ضرر و زیان ایجاد شود که می تواند بر صحت نتایج تأثیر بگذارد.

تجزیه و تحلیل تیتراسیون

تیتراسیون یکی دیگر از روشهای متداول تجزیه و تحلیل شیمیایی است. برای سولفید روی ، می توان از تیتراسیون پیچیده برای تعیین میزان روی استفاده کرد.

نمونه برای اولین بار در اسید حل می شود تا یون های روی را در محلول آزاد کند. سپس ، از یک ماده کلات ، مانند اسید اتیلن دی آمینتراستاتیک (EDTA) به عنوان تیتراژ استفاده می شود. EDTA یک مجتمع پایدار با یونهای روی در نسبت 1: 1 تشکیل می دهد.

یک شاخص مناسب به محلول اضافه می شود. به عنوان مثال ، Eiochrome Black T می تواند به عنوان یک شاخص استفاده شود. در ابتدای تیتراسیون ، نشانگر یک مجموعه رنگی با یون های روی در محلول تشکیل می دهد. با افزودن EDTA ، به تدریج نشانگر را از مجموعه نشانگر روی جابجا می کند. هنگامی که تمام یون های روی با EDTA واکنش نشان داده اند ، نشانگر رنگ را تغییر می دهد و نشانگر پایان - نقطه تیتراسیون است.

با دانستن غلظت و حجم محلول EDTA مورد استفاده در تیتراسیون ، می توانیم مقدار روی را در نمونه محاسبه کنیم. مشابه تجزیه و تحلیل گرانشی ، خلوص سولفید روی را می توان بر اساس مقدار محاسبه شده روی و جرم نمونه اصلی تعیین کرد.

تجزیه و تحلیل تیتراسیون در مقایسه با تجزیه و تحلیل گرانشی نسبتاً سریع است ، اما برای اطمینان از نتایج دقیق نیاز به کنترل دقیق شرایط آزمایشی مانند pH دارد.

روشهای تجزیه و تحلیل طیف سنجی

طیف سنجی جذب اتمی (AAS)

طیف سنجی جذب اتمی یک روش بسیار حساس برای تعیین غلظت عناصر خاص در یک نمونه است. در مورد سولفید روی ، می توان از آن برای اندازه گیری میزان روی استفاده کرد.

نمونه ابتدا در یک اسید مناسب برای به دست آوردن محلول حاوی یون های روی حل می شود. سپس محلول در شعله یا کوره گرافیتی قرار می گیرد ، جایی که اتم های روی در آن اتمی شده اند. یک منبع نور ، معمولاً یک لامپ کاتدی توخالی که نور را در طول موج جذب مشخصه روی (213.9 نانومتر) منتشر می کند ، از طریق نمونه اتمی منتقل می شود.

اتم های روی در نمونه مقدار مشخصی از نور را در طول موج مشخصه جذب می کنند. مقدار نور جذب شده متناسب با غلظت روی در نمونه است. با مقایسه میزان جذب نمونه با یک سری از راه حل های استاندارد غلظت روی شناخته شده ، غلظت روی در نمونه قابل تعیین است.

AA ها می توانند مقدار کمتری از روی را با دقت بالا تشخیص دهند. با این حال ، به تجهیزات گران قیمت و اپراتورهای آموزش دیده نیاز دارد. همچنین ، فقط مقدار یک عنصر واحد را اندازه گیری می کند (در این مورد روی) ، و به طور مستقیم اطلاعاتی در مورد وجود ناخالصی های دیگر در نمونه سولفید روی ارائه نمی دهد.

X - طیف سنجی فلورسانس پرتو (XRF)

X - طیف سنجی فلورسانس اشعه یک روش غیر مخرب برای تجزیه و تحلیل عناصر است. هنگامی که یک نمونه با پرتوهای پر انرژی X تابش می شود ، اتمهای موجود در نمونه اشعه X را جذب می کنند و سپس اشعه X ثانویه (فلورسانس) را با انرژی های مشخصه مربوط به عناصر موجود در نمونه ساطع می کنند.

برای سولفید روی ، XRF می تواند همزمان حضور و غلظت عناصر مختلف از جمله روی ، گوگرد و ناخالصی های احتمالی مانند آهن ، سرب و کادمیوم را تشخیص دهد.

ابزار XRF شدت خطوط فلورسانس اشعه X - Ray از عناصر مختلف را اندازه گیری می کند. با مقایسه این شدت ها با منحنی های کالیبراسیون به دست آمده از نمونه های استاندارد ، غلظت عناصر موجود در نمونه سولفید روی را می توان تعیین کرد.

این روش سریع و غیر مخرب است ، به این معنی که نمونه پس از تجزیه و تحلیل قابل استفاده مجدد است. اما صحت XRF ممکن است تحت تأثیر عواملی مانند اثرات ماتریس نمونه و وجود خطوط با همپوشانی X - عناصر مختلف باشد.

روشهای تجزیه و تحلیل فیزیکی

اندازه گیری چگالی

چگالی یک ماده مربوط به ترکیب آن است. سولفید روی خالص چگالی خاصی دارد. با اندازه گیری چگالی یک نمونه سولفید روی ، می توانیم نشانگر خلوص آن را بدست آوریم.

چگالی یک نمونه جامد را می توان با استفاده از اصل Archimedes اندازه گیری کرد. نمونه ابتدا در هوا ((M_ {هوا})) وزن می شود و هنگامی که کاملاً در یک مایع از چگالی شناخته شده ((ρ_ {مایع}) غوطه ور می شود) وزن می شود. وزن ظاهری در مایع (M_ {مایع}) است.

حجم نمونه ((v)) را می توان با استفاده از فرمول (v = \ frac {m_ {air} -m_ {مایع} {ρ_ {مایع}) محاسبه کرد. چگالی نمونه ((ρ)) سپس (ρ = \ frac {m_ {air}} {v}) است.

اگر چگالی اندازه گیری شده نزدیک به چگالی نظری سولفید روی خالص ((4.087 \ g/cm³)) باشد ، خلوص بالایی را نشان می دهد. با این حال ، این روش برای تشخیص مقادیر کمی از ناخالصی ها بسیار دقیق نیست ، زیرا تغییر چگالی به دلیل مقدار کمی از ناخالصی ممکن است ناچیز باشد.

تجزیه حرارت

روشهای تجزیه و تحلیل حرارتی ، مانند کالری سنجی اسکن دیفرانسیل (DSC) و آنالیز ترموگراومتری (TGA) ، می توانند اطلاعاتی در مورد خواص حرارتی سولفید روی ارائه دهند.

DSC جریان گرما مرتبط با تغییرات فیزیکی و شیمیایی در یک نمونه را به عنوان تابعی از دما اندازه گیری می کند. برای سولفید روی ، می تواند انتقال فاز و واکنشهای تجزیه احتمالی را تشخیص دهد. سولفید روی خالص دارای قله های درون گرمی یا گرمازدایی در دمای خاص در طول گرمایش یا سرمایش است. هرگونه انحراف از این قله های مشخصه ممکن است حاکی از وجود ناخالصی ها باشد.

TGA تغییر در جرم یک نمونه را به عنوان تابعی از دما اندازه گیری می کند. اگر ناخالصی در نمونه سولفید روی وجود داشته باشد ، ممکن است در دماهای مختلف تجزیه یا از بین بروند ، در نتیجه تغییرات انبوه که توسط TGA قابل تشخیص است.

این روشهای تجزیه و تحلیل حرارتی می توانند اطلاعات ارزشمندی در مورد ثبات و خلوص سولفید روی ارائه دهند ، اما به تجهیزات تخصصی و تفسیر دقیق نتایج نیاز دارند.

در نتیجه ، تشخیص خلوص سولفید روی خالص یک کار پیچیده است که به ترکیبی از روش های مختلف تجزیه و تحلیل نیاز دارد. ما به عنوان یک تأمین کننده ، ما از یک رویکرد جامع ، از جمله روشهای چند شیمیایی ، طیف سنجی و تجزیه و تحلیل فیزیکی استفاده می کنیم تا از خلوص بالای محصولات سولفید روی خود اطمینان حاصل کنیم.

اگر به محصولات سولفید روی خالص ما علاقه مند هستید یا در مورد روشهای تشخیص خلوص سؤالی دارید ، ما از شما استقبال می کنیم تا برای بحث بیشتر و تهیه بالقوه با ما تماس بگیریم. ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا و خدمات حرفه ای برای رفع نیازهای شما هستیم.

منابع

1. Skoog ، DA ، West ، DM ، Holler ، FJ ، & Crouch ، SR (2014). اصول شیمی تحلیلی. یادگیری Cengage.
2. هریس ، دی سی (2015). تجزیه و تحلیل شیمیایی کمی. WH فریمن و شرکت.
3. جنکینز ، ر. ، و اسنایدر ، RL (1996). آشنایی با طیف سنجی X - اشعه. جان ویلی و پسران.