1, 주요 기기 및 시약
1.1 기기
WFD-Y2 원자 흡수 분자 광 광도계 (베이징 제 2 광학 기기 공장)
칼슘 마그네슘 중공 음극등 (일본 섬진)
1.2 시약
염산: 프리미엄 순수
질산: 우수 순수
황산: 프리미엄 순수
과염소산: 분석순
스트론튬 산화물: 분석 순수, 20% 수용액 준비
알루미나 용액: 1 밀리그램/밀리리터 (99.99% 의 알루미늄으로 준비)
산화 칼슘 표준 용액 (a): 1 밀리그램/밀리리터
조제 방법은 타버린 산화마그네슘 (고순) 1.000g 을 250ml 비이커에 1: 1 염산 10ml 저온 가열 용해를 넣고 식힌 후 1 리터 용량병으로 옮겨서 물로 희석해 눈금으로 고르게 흔드는 것이다.
마그네시아 표준 용액 (b): 20 마이크로 그램/밀리리터
조제 방법은 산화마그네슘 표준용액 (갑) 10 밀리리터를 500ml 용량병에서 정확히 빨아들여 물로 희석하여 눈금에 고르게 흔드는 것이다.
2, 실험 방법
원자 흡수법의 작동 원리와 샘플의 상황에 따라 칼슘과 마그네슘 측정에 영향을 미치는 요인을 반복적으로 실험해 칼슘과 마그네슘의 최적 측정 조건을 확정했다.
정확히 110 C 에서 한 시간 동안 건조한 분말 샘플 0.1g 를 백금 그릇에 넣고, 물로 촉촉하게 적시고, 시편을 고르게 흩어지게 하고, 10ml 불화수소산과 0.5ml 과염소산을 넣고, 저온난로에서 가열분해하고, 증발하고, 건조시키고, 10ml 불화수소산과 0.5ml 과염소산을 더하고, 저온난로에서 가열분해하고, 증발하고, 건조시키고, 10 을 더 넣는다 염산 4 밀리리터 (비중 1.19) 와 물 10 밀리리터를 넣고 가열하여 찌꺼기를 녹이고, 물 20 밀리리터를 보충하고, 용해가 완전히 맑고 투명할 때까지 계속 가열하고, 실온까지 식힌 후 100 밀리리터의 용량병에 넣고, 염화불화탄소 5 밀리리터 (20%) 용액을 넣고, 물로 희석하여 눈금에 넣고 고르게 흔들어줍니다. 각각 4% 염산, 1% 염화불화탄소의 칼슘, 마그네슘 표준시리즈로 원자 흡수 스펙트럼 측정을 직접 비교했다.
샘플의 각 요소, 산화물의 백분율 함량은 다음과 같이 계산됩니다:
M = c a a × 10-6/g × 100%
형식 중: m--샘플의 원소 산화물 백분율 함량,%
C--샘플 용액에서 원소 산화물의 농도, 마이크로 그램/밀리리터
V--용액의 부피, 밀리리터
A--샘플 용액의 희석 배수
G--샘플 중량, 그램
2, 결과 및 토론
2.1 기기 조건 선택
① 민감도
상기 조건에서 측정한 산화 칼슘의 감도는 0.06 마이크로그램/밀리리터 (1% 흡수) 로, 농도가 2 마이크로그램인 산화 칼슘 표준용액은 보통 0.15 정도의 흡광도를 제공한다. 산화마그네슘의 감도는 0.0037 마이크로그램/밀리리터 (1% 흡수) 로 측정되며 농도가 0.2 마이크로그램/밀리리터인 표준 용액은 보통 0.24 정도의 흡광도를 제공한다.
② 선형 범위
표준시리즈는 밀리리터당 산화 칼슘 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10 마이크로그램, 밀리리터당 산화 마그네슘 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 마이크로그램 4% 염산, 산화 스트론튬 1% 를 함유한 용액입니다
그림에서 볼 수 있듯이, 산화 칼슘의 작동 곡선은 선형 범위가 1~7 마이크로그램/밀리리터입니다. 산화마그네슘의 작업 곡선 선형 범위는 0.1~0.6 마이크로그램/밀리리터이다.
③ 분석선 선택
파장 4227, 2852 는 칼슘, 마그네슘의 가장 강한 흡수선으로, (0.1 ~ 0.7)% CAO, (0.02 ~ 0.06)% MGO 함량의 샘플 측정에 적합하며 분리가 필요 없고 조작이 쉽고 정확하고 빠르다는 특징이 있습니다. 고농도를 분석하는 샘플의 경우 감도가 낮은 스펙트럼 선을 선택하여 적당한 흡광도를 얻고 곡선의 선형 범위를 개선할 수 있습니다. CaO 는 20~60 마이크로그램, MgO 는 1~20 마이크로그램 범위 내에서 파장 Ca2399, Mg2796 의 분석선을 선택하며, 좋은 선형 관계를 가지고 석회석과 백운석 샘플 중 CaO, MgO 의 함량을 표 2 에 나와 있다.
표 2 분석 결과 비교
샘플
분석 방법
Cao (%)
Mgo (%)
석회석
원자 흡수법
55.66
0.16
화학분석법
55.58
0.17
백운석
원자 흡수법
27.42
19.56
화학분석법
27.54
19.56
표 2 에서 알 수 있듯이 원자 흡수법으로 측정한 결과는 화학분석법으로 측정한 결과와 매우 비슷하다.
④ 슬릿 폭
스펙트럼은 감도와 표준 곡선의 선형 관계를 측정하는 데 직접적인 영향을 주며, 단색기의 스펙트럼은 공식 (D × S) 에 의해 결정됩니다.
형식 중: δ λ--스펙트럼 통과 대역 폭,? 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다
D--분광계의 역선 분산률,? /밀리미터
S--슬릿 폭, 밀리미터
기기 자체에 대해서는 D 가 결정되고, 텅스텐은 S 에 의해서만 결정되기 때문이다. 흡수선 근처에 간섭과 흡수되지 않은 빛이 있을 때 넓은 슬릿을 사용하면 예민함이 현저히 낮아진다. 비흡수선의 존재도 작업 곡선을 구부렸다. 적절한 슬릿 폭은 실험 방법으로 결정할 수 있다. 방법은 시험액을 화염에 분사하고, 슬릿 폭을 조절하고, 서로 다른 슬릿의 흡수값을 측정하고, 슬릿이 파견될 정도로 넓어지면, 다른 스펙트럼선 또는 비흡수선이 스펙트럼 통과 대역 내에 나타나고, 흡수값은 즉시 감소하기 시작하며, 흡수값의 감소를 일으키지 않는 최대 슬릿 폭을 가장 적합한 슬릿 폭으로 결정하는 것이다. WFD-Y2 원자 흡수 분광기, 슬릿 폭은 0.1mm 로 정해져 있어 비교적 예민한 흡수율을 가지고 있다.
2.2 산의 영향
1 밀리리터당 4 마이크로그램 CaO, 0.4 마이크로그램 MgO, 4% HCI, HNO3, HCIO4, H2SO3, H3PO4 등 5 가지 산을 함유한 표준용액을 배합해 CaO, MgO 의 흡광도를 측정한 결과 표 3 에 나와 있다.
표 3 에서 볼 수 있듯이 H3PO4, H2SO3 이 MgO 에 미치는 영향은 분명하지 않고 CaO 에 뚜렷한 영향을 미친다. 주된 이유는 CaO 가 화염에서 P2O5, SO3 과 녹기 어려운 인산염과 황산염을 형성하고 공기-아세틸렌 화염이 융점 온도에 미치지 못해 칼슘 기저상태 원자의 형성에 영향을 미치고 원자의 흡수 신호를 낮췄기 때문이다. HCIO4, HNO3 은 산화성 산으로 칼슘 마그네슘 흡수에 긍정적인 효과가 있다. HCI 는 용액 중 화합물의 안정에 도움이 되는 약한 복원성 산으로 실험실의 공통산이며, HCI 를 용액을 측정하는 매체로 사용하는 것이 가장 적합하다.
② 염산 농도의 영향
밀리리터당 4 마이크로그램 산화 칼슘, 0.4 마이크로그램 산화마그네슘, 2 ~ 12% 의 농도가 다른 염산 표준용액을 배합해 흡광도를 측정한 결과 그림 2 에 나와 있다.
그림 2 에서 알 수 있듯이 염산 농도가 칼슘과 마그네슘의 흡광도에 미치는 영향은 2 ~ 8% 의 염산 농도 범위 내에서 뚜렷하지 않다. 농도 gt; 8% 에서 흡광도가 현저히 떨어지는 이유는 용액 중 염산의 농도가 높을 때 스프레이 효율이 떨어지면서 화염 중 원자 농도가 감소하여 흡수 강도가 떨어지기 때문이다. 일반 측정에서 용액의 염산 농도는 약 4% 정도 유지되거나 샘플과 표준 용액의 염산 농도를 일치시켜 오차를 줄일 수 있다.
2.3 *** 이온 저장의 영향
4% 염산용액을 배합하고, 밀리리터당 4 마이크로그램 CaO, 0.4 마이크로그램 MgO 를 표준용액 1 로, 밀리리터당 표준용액 1 과 같은 원소를 함유한 다음 밀리리터당 4 마이크로그램 Fe2O3, 20 마이크로그램 Na2O3, 30 마이크로그램 K2O 를 혼합이온 표준용액 2 로 배합한다. 밀리리터당 혼합이온 표준용액 2 의 같은 원소 함량, 20% Al2O3 을 혼합표준용액 3, 밀리리터당 혼합표준용액 3 의 같은 원소 함량, 1% 염화스트론튬을 혼합표준용액 4 로 넣는다. 이 4 가지 표준용액의 흡광도를 각각 측정했는데, 그 결과는 표 4 에 나와 있습니다.
표 4 *** 이온 저장의 영향
요소
흡광도
표준 용액 1
표준 용액 2
표준 용액 3
표준 용액 4
CaO
0.35
0.34
0.10
0.34
MgO
0.51
0.49
0.13
0.50
위의 표에서 볼 수 있듯이 표준 용액 1 과 혼합 표준 용액 2 의 흡광도는 기본적으로 일치하며 * * * 이온 칼륨, 나트륨, 철이 칼슘과 마그네슘의 측정에 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있다. 혼합표준용액 3 에서는 20% Al2O3 의 존재로 흡광도가 표준용액 1, 2 보다 3~4 배 낮아져 칼슘, 마그네슘 측정에 뚜렷한 방해를 보였다.
혼합표준용액 4 에 1% 염화불화탄소를 첨가하고 흡광도와 표준용액 1, 2 가 기본적으로 일치해 칼슘, 마그네슘에 대한 Al2O3 의 간섭을 제거한 것으로 나타났다. 이는 화염에서 CaO, MgO, Al2O3 이 높은 격자 에너지, 용융점이 높은 스피넬 화합물 (MgO·Al2O3) 을 형성하기 때문이다. 혼합 표준 용액에 1% 염화불화탄소를 넣으면 염화불화탄소와 산화 알루미늄이 안정된 화합물을 형성하여 칼슘과 마그네슘을 방출하여 간섭을 없앴다.
자료에 따르면, 같은 용액 중 아연, 니켈, 구리, 망간, 크롬, 알루미늄 등의 원소는 칼슘, 마그네슘의 측정을 방해하지 않고, 각 원소들 사이에서도 칼슘과 마그네슘의 측정을 방해하지 않으며, 각 원소들 사이에서도 상호 간섭 (* * * 알루미늄 저장, 티타늄 간섭은 염화불화탄소로 제거됨) 이 있다. 따라서 원자 흡수법을 이용하는 것은 간단하고 빠른 장점을 가지고 있으며, 세라믹 유약, 물감의 원소 구성 분석에 더 적합하며, 화학분석법에서 금속 원소가 칼슘과 마그네슘 측정을 방해하는 문제를 해결할 수 있다.
2.4 표준 샘플 분석 결과 비교
표 5 에는 몇 가지 원료 중 CaO, MgO 가 다른 방법을 사용한 분석 결과가 나와 있습니다.
표 5 에서는 원자 흡수법으로 측정한 CaO, MgO 의 함량이 화학분석법보다 표준 결과에 더 가깝다는 것을 알 수 있다. 이로써 원자 흡수법은 원료의 CaO, MgO 함량을 빠르고 정확하게 측정하는 효과적인 방법이라는 것을 알 수 있다.
표 5 표준 샘플 테스트 결과 비교
원료 샘플
화학분석법
원자 흡수 분석
표준 함량
이름
CaO
MgO
CaO
MgO
CaO
MgO
긴 돌
0.15
0.08
0.04
0.07
0.03
점토
0.35
0.10
0.15
0.07
0.12
0.05
초점 보석
0.40
0.20
0.35
0.15
0.37
0.14
표 5 에서는 원자 흡수법으로 측정한 CaO, MgO 의 함량이 화학분석법보다 표준 결과에 더 가깝다는 것을 알 수 있다. 이로써 원자 흡수법은 원료의 CaO, MgO 함량을 빠르고 정확하게 측정하는 효과적인 방법이라는 것을 알 수 있다.
세라믹 원료는 고령토 점토 도자기 돌 도자기 토양 착색제 청화재 석회 유약 석회 알칼리 유약 등을 포함한다.
고령토 도자기 원료는 주로 고령석으로 구성된 점토이다. 장시 () 성 경덕진 () 동북의 고령촌 () 에서 처음 발견되어 붙여진 이름이다. 그것의 화학실험식은 AL 203 2SI 02 2 H20 이고, 중량의 비율은 39.50, 46.54, 13.96 이다.
순수한 고령토는 촘촘하거나 느슨한 덩어리로 외관이 하얗고 연한 회색이다. 다른 불순물로 오염될 경우 흑갈색, 분홍색, 베이지 등을 띠며 매끈한 느낌을 가지고 손으로 분말을 빚고, 구운 후 색이 희고 내화성이 높아 우수한 도자기 원료입니다.
점토 세라믹 원료는 수성 알루미늄 규산염 광물로, 장석류 암석이 장기간 풍화와 지질작용을 거쳐 생성된다. 그것은 다양한 미세광물의 혼합체로, 주로 화학적으로 실리카, 삼산화 알루미늄, 결정수로 구성되어 있으며, 동시에 소량의 알칼리 금속, 알칼리 토금속 산화물, 착색산화물 등을 함유하고 있다. 점토는 독특한 가소성과 결합성을 가지고 있으며, 물을 넣고 부풀린 후 진흙덩어리로 빚어 필요한 모양을 빚어 구운 후 단단하고 촘촘하게 변한다. 이런 성능은 도자기 제작의 공예 기초를 이루었다. 점토는 도자기 생산의 기초 원료로, 자연계에 광범위하게 분포되어 있고, 매장량이 많고, 종류가 다양하며, 일종의 귀중한 천연자원이다.
자석도 도자기를 만드는 원료로 석영, 견운모로 이루어져 있으며 장석, 고령토 등이 있는 암석형 광물이다. 촘촘한 덩어리로 흰색, 회백색, 황백색, 회록색, 유리광택, 흙빛, 횡단면은 조개껍데기 모양으로 되어 있어 뚜렷한 텍스처가 없다. 도자기 돌 자체는 도자기를 구성하는 다양한 성분을 함유하고 있으며, 도자기 공예와 연소에 필요한 성능을 갖추고 있다. 우리나라는 일찌감치 자석을 이용하여 도자기를 만들었는데, 강서 호남 복건 등지의 전통 세자 생산에서 모두 자석을 주요 원료로 삼았다.
자토는 고령토 장석 석영 등으로 구성되어 있으며, 주성분은 이산화 실리콘과 삼산화 알루미늄이며 소량의 산화철, 산화 티타늄, 산화 칼슘, 산화 마그네슘, 산화칼륨, 산화나트륨 등이 함유되어 있다. 그것의 가소성과 결합 성능은 모두 높고 내화성이 높으며 보편적으로 사용되는 도자기 원료이다.
착색제는 도자기의 태와 유약 속에 존재하며 색작용을 한다. 도자기에서 흔히 볼 수 있는 착색제는 산화철, 산화구리, 산화코발트, 산화망간, 이산화 티타늄 등으로 각각 빨강, 녹색, 파랑, 보라색, 노랑 등을 나타낸다.
청화재는 청화자 문양을 그린 원료, 즉 코발트토 광물이다. 우리나라의 청화재는 비교적 풍부하고, 강서의 낙평, 고, 상라오, 풍성, 저장의 강산, 운남의 이량, 회택, 영봉, 선위, 송명, 광서, 광동, 복건 등지에는 코발트 토광이 매장되어 있다. 우리나라 고대 청화자가 사용한 청화재의 일부는 외국에서 왔으며, 대부분 국산에 속한다. 수입 재료에는 수 마 () 가 청청 () 에서 떨어져 있고, 회청 () 이 있다. 자주 쓰이는 국산 소재로는 돌청, 평등청, 절재, 주명재 등이 있습니다.
석회유약의 주요 물질은 산화 칼슘 (Cao) 으로 용융작용을 하는데, 고온 점도가 작고 유약이 잘 흐르고 유약이 잘 흐르는 유리 질감이 강하고 투명도가 높으며, 일반 유약층이 얇고 유약 광택이 강하여 문양이 뚜렷하게 새겨져 있으며, 남송 이전의 도자기는 대부분 석회유약을 사용했다.
석회알칼리 유약의 주성분은 용해물질인 산화 칼슘과 산화칼륨 (K2o), 산화나트륨 (Na20) 등 알칼리성 금속산화물이다. 고온 점도가 높고 유약이 잘 흐르지 않아 두꺼운 유약을 적용할 수 있는 것이 특징이다. 고온로스팅 과정에서 유약 속의 공기가 유약으로 떠오르지 않고 유약에 작은 기포가 많이 형성되어 유약에 일정량의 용해되지 않은 석영 알갱이가 남아 있고 대량의 칼슘 장석 결정화가 형성된다. 이 작은 기포, 석영 입자, 칼슘 장석 결정화는 유약 층으로 들어가는 빛을 산란시켜 유약층을 탁하고 불투명하게 만들어 부드럽고 옥같은 시각 효과를 낸다. 석회알칼리 유약의 발명과 운용은 전통 청자 공예의 거대한 발전이다. 석회알칼리 유약은 북송 여요청자에 나타난다. 남송룡천가마 도자기는 석회알칼리 유약을 대량으로 채택하여 유약 색깔이 청옥 같은 질감을 띠게 한다. 예를 들면 분청 (), 매실 () 과 같다. 남송용천 청자는 이미 중국 도자기 역사상 단색 유약기의 정점에 이르렀다고 할 수 있다.