Определение химического состава компонентов бетона методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой

Современные методы химического анализа особенно актуальны для определения химического состава материалов, используемых в строительстве. На настоящий момент, в области химического анализа наиболее сбалансированным по соотношению цена - качество является метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-АЭС). Определение химического состава таких материалов, как цемент, песок и щебень, выполняется согласно нормативным документам по методам, которые являются методами химии растворов. Сопоставление результатов определения химического состава данных материалов по методам химии растворов и по методу ИСП-АЭС показало, что абсолютное отклонение результатов для оксидов каждого определяемого элемента не превышает величину 0,05%. Данный факт подтверждает высокую эффективность метода ИСП-АЭС применительно для определения химического состава компонентов бетона. В статье приведен метод подготовки проб цемента, песка и щебня для проведения ИСП-АЭС анализа, представлены аналитические линии для каждого определяемого элемента и рассмотрен процесс обработки результатов анализа.

1. Hieftje G.M. Atomic emission spectroscopy - it lasts and lasts and lasts. J. Chem. Educ. 2000. Vol. 77, pp. 577-583.

2. Walsh J.N., Howie R.A. An evaluation of the performance of an inductively coupled plasma source spectrometer for the determination of the major and trace constituents of silicate rocks and minerals. Mineralogical Mag. 1980. Vol. 43, pp. 967-974.

3. Hieftje G.M. The future of plasma spectrochemical instrumentation. Plenary lecture. Journal Anal. Atomic Spectrometry. 1996. Vol. 11, pp. 613-621.

4. Jarvis I. Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry in exploration geochemistry. Journal Geochem. Explor. 1992. Vol. 44, pp. 139-200.

5. Schram D.C. Fundamental description of spectrochemical inductively coupled plasma. Journal Anal. Atom. Spectrom. 1996. Vol. 11, pp. 623-632.

6. Седых Э.М., Громяк И.Н., Лоренц К.А., Скрипник А.Я., Колотов В.П., Методический подход к анализу горных пород и метеоритов методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Журнал аналитической химии. 2019. Т. 74. № 4. С. 297-305.

7. Тихомирова Э.И., Гулько Н.И., Седых Э.М. Анализ горных пород методом атомно-эмиссионного спектрального анализа // Журнал аналитической химии. 1991. Т. 46. № 3. С. 578.

8. Boumans P.W.J.M. The widths and shapes of about 350 prominent lines of 65 elements emitted by an inductively coupled plasma. Spectrochim. Acta. 1986. Vol. 41B, pp.1235-1275.

9. Boumans P.W.J.M, DeBoer F.J. An experimental study of a 1 kW, 50 MHz RZ inductively coupled plasma with a pneumatic nebulizer, and a discussion of experimental evidence for a nonthermal mechanism. Spectrochim. Acta.1977. Vol. 32B, pp. 365-395.

10. Becker J.S., Seifert G., Saprykin A.I., Dietze H.-J. Mass spectrometric and theoretical investigations into the formation of argon molecular ions in plasma mass spectrometry. J. Anal. At. Spectrom. 1996. Vol. 11, pp. 643-648.

11. Brenner I.B., Zander A.T. Axially and radially viewed inductively couple plasmas - a critical review. Spectrochim. Acta. 2000. Vol. 55B. Iss. 8, pp 1195-1240.

12. Steve J. Hill Inductively Coupled Plasma Spectrometry and its Applications. Second edition. Blackwell Publishing Ltd, 2007.

13. Gaillat A., Barnes R.M., Ploulx P., Boulos M.I. Computer simulation of enclosed inductively coupled plasma discharges Part 1. Monatomic. Journal Anal. Atomic Spectrometry. 1995. Vol. 10, pp. 935-940.

14. Gaillat A., Barnes R.M., Ploulx P., Boulos M.I. Computer simulation of enclosed inductively coupled plasma discharges Part 2. molecular gases. Journal Anal. Atomic Spectrometry. 1995. Vol. 10, pp. 941-946.

15. Томпсон М. Руководство по спектрометрическому анализу с индуктивно связанной плазмой. М.: Недра, 1988. 288 с.

16. Walsh J.N. The simultaneous determination of the major, minor and trace constituents of silicate rocks using inductively coupled plasma spectrometry. Spectrochim. Acta. 1979. Vol. 35B, pp. 107-111.

17. Chao T.T., Sanzalone R.T. Decomposition techniques. Journal Geochem. Explor. 1992. Vol. 44, pp. 65-106.

18. Suhr N.H., Ingamells C.O. Solution technique for analysis of silicates. Anal. Chem. 1966. Vol. 38, pp. 730-734.

19. Cremer M. Lithium metaborate decomposition of rocks, minerals and ores. J. Schlocker. American Mineralogis. 1976. Vol. 61, pp. 318-321.

20. Bernas B. A new method for decomposition and comprehensive analysis of silicates by atomic absorption spectrometry. Anal. Chem. 1968. Vol. 40, pp. 1682-1686.