Анализ высокочистых кадмия, теллура и сурьмы методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой с использованием адекватных образцов сравнения

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Показаны возможности учета неспектральных влияний, снижения пределов обнаружения (сmin) и количественного определения (сlim) моделированием матричного состава образцов сравнения (адекватные образцы сравнения – АОС) при инструментальном определении примесей методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (АЭС ИСП) на примере высокочистых кадмия, теллура и сурьмы. Изучены зависимости относительного стандартного отклонения результата измерения от концентрации лимитируемых примесей (Ag, As, Au, Pb, Sb, Se, Sn и Te) в присутствии разных матриц. Величины сmin и сlim оценены вероятностным и статистическим способами. Применение АОС позволило снизить сmin и сlim в 2–10 раз по сравнению с водными образцами сравнения. С использованием разработанных АЭС ИСП-методик возможен контроль производства высокочистых стратегически важных материалов; методики позволяют определять Ag, As, Au, Pb, Sb, Se, Sn и Te в кадмии, теллуре и сурьме с сlim в диапазоне от n × 10–6 до n × 10–4 мас.%, что удовлетворяет требованиям ТУ к материалам квалификации 3–4N (000–0000).

About the authors

A. R. Tsygankova

A. V. Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Email: alphiya@yandex.ru
Academician Lavrentiev Ave., 3, Novosibirsk, 630090 Russia; Pirogova St., 2, Novosibirsk, 630090 Russia

T. Y. Gusel'nikova

A. V. Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Academician Lavrentiev Ave., 3, Novosibirsk, 630090 Russia

D. I. Molchanova

A. V. Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University

Academician Lavrentiev Ave., 3, Novosibirsk, 630090 Russia; Pirogova St., 2, Novosibirsk, 630090 Russia

N. I. Petrova

A. V. Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Academician Lavrentiev Ave., 3, Novosibirsk, 630090 Russia

References

  1. Del Sordo S., Abbene L., Caroli E., Mancini A.M., Zappettini A., Ubertini P. Progress in the Development of CdTe and CdZnTe Semiconductor Radiation Detectors for Astrophysical and Medical Applications // Sens. 2009. V. 9. № 5. P. 3491–3526. https://doi.org/ 10.3390/s90503491
  2. Mele F., Quercia J., Abbene L., Benassi G., Bettelli M., Buttacavoli, Fabio Principato A., Zappettini A., Bertuccio G. Advances in High-Energy-Resolution CdZnTe Linear Array Pixel Detectors with Fast and Low Noise Readout Electronics // Sens. 2023. V. 23. № 4. P. 2167. https://doi.org/10.3390/s23042167
  3. Chander S., Dhaka M.S. Optimization of Structural, Optical and Electrical Properties of CdZnTe Thin Films with the Application of Thermal Treatment // Mater. Lett. 2016. V. 182. P. 98–101. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2016.06.093
  4. Kwak S.W., Cho G., Kim B.H., Kim I., Jae M.S. Comparative Study of CWO and ZnSe(Te) Scintillation Detector on the Performance of X-ray Imaging System // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res., Sect. A. 2005. V. 537. P. 449–453. https://doi.org/10.1016/j.nima.2004.08.062
  5. Furlong M.J., Martinez R., Amirhaghi S., Smith B. Antimonide Based Infrared Materials: Developments in InSb and GaSb Substrate // IPRM Conference Proceedings. Takamatsu. 2010. https://doi.org/10.1109/ICIPRM.2010.5515930
  6. Mamta, Singh Y., Maurya K.K., Singh V.N. A Review on Properties, Applications, and Deposition Techniques of Antimony Selenide // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2021. V. 230. P. 111223. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2021.111223
  7. Kazakova O., Gallop J.C., See P., Cox D., Perkins G.K., Moore J.D., Cohen L.F. Detection of a Micron-Sized Magnetic Particle Using InSb Hall Sensor // IEEE Trans. Magn. 2009. V. 45. № 10. P. 4499–4502. https://doi.org/10.1109/TMAG.2009.2025513
  8. Zybala R., Mars K., Mikula A., Boguslawski J., Sobon G., Sotor J., Schmidt M., Kaszyca K., Chmielewski M., Ciupinski L., Pietrzak K. Synthesis and Caracterization of Antimony Telluride for Thermoelectric and Optoelectronic Application // Arch. Metall. Mater. 2017. V. 62. № 2B. P. 1067–1070. https://doi.org/10.1515/amm-2017-0155
  9. Ислам А.А., Гришечкин М.Б., Хомяков А.В., Можевитина Е.Н., Зыкова М.П., Аветисов И.Х. Высокочистый оксид теллура (IV) для выращивания кристаллов парателлурита. // Успехи в химии и хим. технологии. 2018. Т. 32. № 3. С. 52–54.
  10. Bureau B., Danto S., Li Ma H., Boussard-Ple´del C., Zhang X.H., Lucas J. Tellurium Based Glasses: A Ruthless Glass to Crystal Competition // Solid State Sci. 2008. V. 10. № 4. P. 427–433. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2007.12.017
  11. Zaiour A., Hamie A., Hage-Ali M. Segregation Study of Some Impurities in Three Purification Process of CdTe Ingots // Phys. Procedia. 2014. V. 55. P. 464–469. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2014.07.067
  12. Ali S.T., Munirathnam N.R., Sudheer C., Reddy R.C., Prakash T.L. Purification of Cadmium by Vacuum Distillation and its Analysis // Mater. Lett. 2004. V. 58. P. 1638–1641. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2003.11.001
  13. Nölte J. ICP Emission Spectrometry: a Practical Guide. Wiley, 2021. 281 p.
  14. Dean J.R. Practical Inductively Coupled Plasma Spectrometry. Wiley, 2019. 220 p.
  15. ГОСТ 22860-93. Кадмий высокой чистоты. Технические условия. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1997. 5 c.
  16. ГОСТ 17614-2018. Теллур технический. Технические условия (с поправкой). М.: Изд. Стандартов, 2018. 12 с.
  17. ГОСТ 1089.11-82. Сурьма. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2002. 9 c.
  18. Термины, определения и обозначения метрологических характеристик анализа вещества // ЖАХ. 1975. Т. 30. № 10. С. 2058–2063.
  19. Карандашев В.К., Безруков Л.Б., Корноухов В.Н., Носенко С.В., Главин Г.Г., Овчинников С.В. Анализ образцов германия и диоксида германия методами масс-спектрометрии и атомной эмиссии // ЖАХ. 2009. Т. 64. № 3. С. 274–282.
  20. Заксас Н.П. Прямой атомно-эмиссионный анализ оксидов висмута, германия и кристаллов ортогерманата висмута с использованием двухструйной дуговой плазмы // Неорган. материалы. 2014. Т. 50. № 5. С. 529–534. https://doi.org/10.7868/S0002337X1405008X
  21. Петрова Н.И., Новоселов И.И., Сапрыкин А.И. Определение чистоты висмута и его оксида методом атомно-абсорбционной спектрометрии // Неорган. материалы. 2011. Т. 47. № 9. С. 1057–1061.
  22. Заксас Н.П., Комиссарова Л.Н., Галкин П.С., Зубарева А.П. Атомно-эмиссионный анализ высокочистого оксида вольфрама и кристаллов вольфрамата кадмия с ионообменным отделением вольфрама // Аналитика и контроль. 2013. Т. 17. № 1. С. 41–46.
  23. Экспериандова Л.П., Беликов К.Н., Химченко С.В., Бланк Т.А. Еще раз о пределах обнаружения и определения // ЖАХ. 2010. Т. 65. № . 3. С. 229–234.
  24. Зильберштейн Х.И. Спектральный анализ чистых веществ / Под ред. Х.И. Зильберштейна и др. Л.: Химия, 1971. 416 с.
  25. Лундовская О.В., Цыганкова А.Р., Петрова Н.И., Сапрыкин А.И. Анализ кадмия и его оксида методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // ЖАХ. 2018. Т. 73. № 9. С. 680–687. https://doi.org/10.1134/S0044450218090050
  26. Лундовская О.В., Цыганкова А.Р., Орлов Н.А., Яцунов Ф.В. Аналитическое сопровождение процесса получения теллура Т 000 // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 9. С. 1024–1032.
  27. Цыганкова А.Р., Гусельникова Т.Я., Петрова Н.И., Яцунов Ф.В. Аналитический контроль процесса получения чистой сурьмы // Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 12. С. 1372–1378. https://doi.org/10.31857/S0002337X23120096
  28. Гусельникова Т.Я., Цыганкова А.Р. Определение редких примесей в высокочистом германии и его оксиде атомно-эмиссионной спектрометрией с индуктивно связанной плазмой // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № . 4. С. 429–436. https://doi.org/10.31857/S0002337X21040059
  29. Цыганкова А.Р., Макашова Г.В., Шелпакова И.Р., Сапрыкин А.И. Эмиссионный спектральный анализ оксида висмута с возбуждением излучения в индуктивно-связанной плазме // Завод. лаб. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 3. С. 12–16.
  30. Пупышев А.А., Данилова Д.А. Разработка модели теромохимических процессов для метода атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Ч. 1. Матричные неспектральные помехи // Аналитика и контроль. 2001. № 2. С. 112–136.
  31. Makonnen Y., Beauchemin D. Investigation of a Measure of Robustness in Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry // Spectrochim. Acta, Part B: Atomic Spectroscopy. 2015. V. 103. P. 57–62. https://doi.org/10.1016/j.sab.2014.11.010
  32. Дерффель К. Статистика в аналитической химии / Пер. с нем. Л.Н. Петровой; Под ред. и с предисл. Ю.П. Адлера. М.: Мир. 1994. 267 с.
  33. Петрова Н.И., Лундовская О.В., Сапрыкин А.И. Анализ кадмия высокой чистоты и его оксида методом атомно-абсорбционной спектрометрии // Неорган. материалы. 2016. Т. 52. № 10. С. 1091–1095. https://doi.org/10.7868/S0002337X16100110

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».