Emission-spectrometric determination of trace non-rare earth elements in yttrium oxide using AgF-Ga2O3 mixed carrier

Summary An emission-spectrometric method is described for the quantitative determination of traces of non-rare earth elements in yttrium oxide, employing addition of AgF-Ga₂O₃ mixed carrier. This addition effects an increase of the rate of evaporation of the analytical elements and of the number of atoms in the arc plasma. It enhances the sensitivity of the analytical elements to a larger extent than other carriers and permits the determination of microquantities of the elements (Mg, Ca, Mn, Co, Fe, Pb, Cu, Cd, Al, B, Sn, As, Bi) within limits of detection from 0.1 to 13 ppm in high-purity yttrium oxide. The coefficients of variation are less than 20%.

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Emissionsspektrometrische Bestimmung von nicht zu den Seltenen Erden gehörenden Elementspuren in Yttriumoxid mit Hilfe eines AgF-Ga₂O₃ -Trägergemisches

Zusammenfassung Das Trägergemisch bewirkt eine Erhöhung der Verdampfungsgeschwindigkeit der zu bestimmenden Elemente und der Anzahl der Atome im Bogenplasma. Es verbessert mehr als andere Träger die Empfindlichkeit und ermöglicht die Bestimmung von Mikromengen der Elemente (Mg, Ca, Mn, Co, Fe, Pb, Cu, Cd, Al, B, Sn, As, Bi) in hochreinem Yttriumoxid mit Nachweisgrenzen von 0,1–13 ppm. Die Variationskoeffizienten liegen unter 20%.

     

Determination of trace impurities in semi-conductor grade PCl3 and POCl3-A d.c. arc spectrochemical method

Summary A spectrochemical method for the determination of traces of Al, Co, Cu, Cr, Fe, Mn, Mg, Ni, Pb, Sb, Sn, Ti and V in semiconductor grade PCl₃ and POCl₃ has been developed. 25ml of the sample is evaporated in a stream of nitrogen and the residual phosphoric acid containing the impurities is treated with bismuth nitrate to co-precipitate the impurities on BiPO₄. The phosphate is spectrographically analysed employing the d.c. arc with Ga as the internal standard and LiF as the carrier. The range of concentration determined is 5–200 ppm and the precision of the method in terms of coefficient of variation is 9–20% for the different impurities.

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Bestimmung von Spurenverunreinigungen in Halbleiter-Phosphortrichlorid und -Phosphoroxidchlorid — Ein spektralanalytisches Verfahren mit Gleichstrombogen

Zusammenfassung Ein Verfahren wurde ausgearbeitet zur Bestimmung von Spuren Al, Co, Cu, Cr, Fe, Mn, Mg, Ni, Pb, Sb, Sn, Ti und V in Halbleiter-PCl₃ und-POCl₃. 25 ml der Probe werden im Stickstoffstrom eingedampft und die zurückbleibende Phosphorsäure, die die Verunreinigungen enthält, wird mit Bismutnitrat behandelt, wobei die Verunreinigungen an BiPO₄ mitgefällt werden. Das Phosphat wird spektralanalytisch untersucht (Gleichstrombogen, Ga als als innerer Standard, LiF als Träger). Die Elemente wurden im Bereich von 5–200 ppm analysiert. Der Variationskoeffizient lag zwiwchen 9 und 20%.

     

Spectrographic estimation of impurities in selenium

Summary An emission spectrographic method for the estimation of impurities of Al, As, Ba, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Sn, Te, Ti, V, Zn and Zr in high purity selenium at concentrations less than 1 ppm has been developed. The impurities were separated from 1 g of selenium by volatilizing Se from its solution in nitric acid and sulphuric acid. The residue containing impurities was dissolved in small amounts of 6 M HCl and loaded along with the washing on 10 mg mixture containing graphite (90%) and sodium chloride carrier (10%), in the electrode crater. The spectra were excited in a d.c. arc carrying 13 A. The detection limits lie in the range 0.005–0.5 ppm for the different elements. The precision of the method ranges from 7–18% for these elements.

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Spektrographische Bestimmung von Verunreinigungen in Selen

Zusammenfassung Folgende Verunreinigungen werden in hochreinem Selen in Konzentrationen von <1 ppm bestimmt: Al, As, Ba, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Sn, Te, Ti, V, Zn und Zr. Das Selen wird von den Verunreinigungen durch Verdampfen abgetrennt (Lösen einer 1 g-Probe in HNO₃/H₂SO₄). Der Rückstand wird in 6 M HCl gelöst und zusammen mit einem Graphit/NaCl-Gemisch (9010) in die Elektrodenbohrung gefüllt. Die Anregung erfolgt in einem Gleichstrombogen von 13 A. Die Nachweisgrenzen liegen im Bereich von 0,005–0,5 ppm, die Genauigkeit beträgt 7–18%.

     

Spectrographic determination of trace impurities in sulphur

Summary An emission spectrographic method for the estimation of traces of some common impurites viz., Al, Ba, Bi, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Sn, Ti and V in high-purity sulphur is described. The impurities separated from 1-g sample, after removing sulphur as SO₂ by heating it in air at about 300° C, were dissolved in a small amount of 6M hydrochloric acid and loaded on 10 mg of carrier mixture containing 90% graphite and 10% sodium chloride in the 1/4 electrode crater. The spectra were exited in a D. C. arc carrying 13 A current for 45 seconds. Cobalt was used as an internal standard and sodium chloride as a carrier. The lowest detection limits lie in the range 0.005 to 0.05 ppm for the different elements. The precision of the method ranges from 6–19% for the elements analysed.

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Zusammenfassung Eine emissionsspektrographische Methode zur Bestimmung üblicher Spuren-Verunreinigungen in hochgereinigtem Schwefel, wie Al, Ba, Bi, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni, Pb, Sn, Ti und V, wurde beschrieben. Die aus 1 g Schwefel, nach dessen Entfernung als SO₂ durch Erhitzen an der Luft bei etwa 300° C, abgetrennten Verunreinigungen werden in wenig 6-m Salzsäure gelöst und mit 10 mg Trägergemisch, bestehend aus 90% Graphitpulver mit 10% Natriumchlorid, in die Vertiefung einer 1/4-Elektrode eingebracht. Das Spektrum wird im Wechselstrombogen von 13 A für 45 sec angeregt. Kobalt dient als interner Standard mit Kochsalz als Träger. Die unterste Nachweisgrenze liegt bei 0,005–0,05 ppm für die verschiedenen angegebenen Elemente. Die Genauigkeit beträgt 6–19%.

     

Spectrographic estimation of Ga, In and Tl in semiconductor grade selenium

Summary An emission spectrographic method for the estimation of Ga, In and Tl in semiconductor grade selenium at less than a ppm concentration has been developed. The impurities were separated from 1 g of selenium by volatilizing it from its solution in nitric acid and sulphuric acid. The residue containing the impurities was dissolved in small amounts of 6 M HCl and was loaded along with the washings on 10 mg mixture containing graphite (90%) and sodium chloride carrier (10%) in the electrode crater. The spectra were excited in a d.c. arc carrying 13 A current. The detection limits lie in the range of 0.0025–0.005 ppm. The precision of the method ranges from 7–12% for these elements. The recoveries of impurities from selenium were confirmed using radioactive tracers.

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Spektrographische Bestimmung von Gallium, Indium und Thallium in Halbleiterselen

Zusammenfassung Eine 1 g-Probe wird in Salpeter- und Schwefelsäure gelöst und die Verunreinigungen durch Verflüchtigung des Selens isoliert. Sie werden in 6 M HCl gelöst und zusammen mit einem Graphit/NaCl-Gemisch (91) in die Elektrode eingebracht. Zur Anregung dient ein Gleichstrombogen (13 A). Die Nachweisgrenzen liegen im Bereich von 0.0025–0.005 ppm, der Variationskoeffizient bei 7–12%. Die Wiedergewinnung der Verunreinigungen wurde mit Hilfe von Radioindicatoren geprüft.

     

Determination of nanogram quantities of uranium by pulsed-laser fluorometry

Summary A versatile, direct method for the determination of trace amounts of uranium in solution has been developed utilizing pulsed-laser fluorometry and a pyrophosphate fluorescence enhancing reagent. Measurements with a 2–3% relative standard deviation and accurate to better than 1% have been obtained in the 0.01 to 4g U/g range. The detection limit is 0.005 ng uranium. Time required per determination is 6 min. A special feature of the method is the use of a standard addition technique to eliminate sample matrix effects. The effects of temperature, acidity, reagent impurity and anionic impurities have been studied.

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Bestimmung von Nanogramm-Mengen Uran mit Hilfe eines Laser-Fluorometers

Zusammenfassung Eine Direktmethode zur Bestimmung von Uranspuren in Lösungen mit Hilfe der Laser-Fluorometrie und eines fluoreszenz-anregenden Pyrophosphates wurde entwickelt. Die Messungen erfolgen mit einer rel. Standardabweichung von 2–3% und einer Genauigkeit besser als 1% bei Mengen von 0,01–4g U/g. Die Nachweisgrenze beträgt 0,005 ng U. Eine Bestimmung dauert 6 min. Um Matrix-Effekte zu vermeiden, verwendet man die Standard-Zusatz-Technik. Der Einfluß der Temperatur, der Acidität und etwaiger Verunreinigungen wurde untersucht.

     

Determination of Al,Bi, Cd,Cr, Cu,Mn, Ni,Pb and Zn,in the ng/g range in high purity gallium by electrothermal vaporization AAS after preconcentration

Summary A method has been developed for the analysis of trace impurities in high purity gallium at nanogram level. The gallium is separated from the trace elements by partial dissolution and by solvent extraction as HGaCl₄ complex from 7N HCl with di-isopropyl ether. The aqueous phase containing the impurities is evaporated almost to dryness after adding 1 ml of 0.1N H₂SO₄, made up to 1 ml with 0.1N HCl and then analysed by atomic absorption spectrometry using electrothermal atomization. The limits of detection for the impurities lie in the range of 0.5 ng/g to 10 ng/g and the coefficient of variation varies from 1 to 5% at 50 ng/g level. The percentage recoveries for all the impurities are in the range 95–100%.

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Bestimmung von Al, Bi, Cd, Cr, Cm, Mm, Ni, Pb und Zn im ng/g-Bereich in Reinstgallium durch AAS mit elektrothermischer Verdampfung nach Anreicherung

Zusammenfassung Ein Verfahren zur Bestimmung von ng-Mengen Verunreinigungen in Reinstgallium wurde entwickelt. Das Gallium wird von den Spurenelementen durch teilweise Auflösung und durch Extraktion als HGaCl₄ aus 7N HCl mit Diisopropyläther getrennt. Die wäßrige Phase mit den Verunreinigungen wird nach Zusatz von 1 ml 0,1 N H₂SO₄ fast bis zur Trockne abgedampft, mit 0,1N HCl auf 1 ml ergänzt und dann mittels Atomabsorptions-Spektrometrie unter Verwendung elektrothermischer Atomisierung analysiert. Die Nachweisgrenzen liegen zwischen 0,5 und 10 ng/g, der Variationskoeffizient zwischen 1 und 5% bei 50 ng/g. Die prozentuale Ausbeute für alle Verunreinigungen beträgt 95–100%.

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On leave from Nuclear Fuel Complex, Department of Atomic Energy, Hyderabad, India.     

Spectrographic determination of metallic impurities in PuO2

Summary An emission spectrographic method has been developed for the estimation of 22 metallic impurities in plutonium dioxide using carrier-distillation technique Silver chloride at 5% concentration in a charge of 100 mg has been used as the carrier. Mixed oxide standards containing 10% PuO₂ have been used for the analysis of matching composition of plutonium samples. Precision and accuracy determinations of the synthetic samples indicate 7–16% deviation for most of the elements. The work described includes analysis of reference samples and matrix effect studies. The method is suitable for the chemical quality control analysis of plutonium oxide to be used for Fast Breeder Test Reactor (FBTR) fuel.

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Spektralanalytische Bestimmung von metallischen Verunreinigungen in PuO₂

Zusammenfassung Mit dem Verfahren der Trägerdestillation können 22 Elemente in Plutoniumdioxid spektralanalytisch erfaßt werden. Als Träger dient 5% Silberchlorid in je 100 mg. Mischoxid-Standards mit 10% PuO₂ wurden verwendet. Bei der Untersuchung von Genauigkeit und Reproduzierbarkeit synthetischer Proben wurden für die meisten Elemente Abweichungen von 7–16% festgestellt. Matrixeinflüsse wurden ebenfalls untersucht sowie Analysenergebnisse für bestimmte Bezugsstandards mitgeteilt. Das Verfahren eignet sich für die Qualitätskontrolle von PuO₂-Brennstoffen für schnelle Brutreaktoren.

     

The long-range transport of organic pollutants to the Arctic

Summary The concentrations of organic polychlorinated compounds, fluoranthene and some quinones have been determined in Arctic air during meteorological situations typical for the summer and winter season. The organic pollutants in 600–900 m³ of air were collected on polyurethane foam and quantified by negative ion chemical ionization mass spectrometry. The results presented are a strong proof for the occurrence of long-range transport of organic pollutants to the Arctic.

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Ferntransport von organischen Verunreinigungen zur Arktik

Zusammenfassung Die Konzentrationen an organischen polychlorierten Verbindungen, Fluoranthen und einigen Chinonen wurden in arktischer Luft unter meteorologischen Bedingungen gemessen, die für Sommer und Winter typisch sind. Die Verunreinigungen aus 600–900 m³ Luft wurden auf Polyurethanschaum gesammelt und mit Hilfe der chemischen Ionisierungs-Massenspektrometrie mit negativen Ionen analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse beweisen den Ferntransport von Verunreinigungen in die Arktis.

     

Determination of organic and inorganic compounds in the femtogram range by laser microprobe mass spectrometry

Summary Mass spectrometry of nonvolatile substances by laser-induced-ionization with the laser microprobe mass analyzer (LAMMA®1000), is applied to analytical chromatographic techniques by means of the electrospray technique. As typically resulting from chromatographic analysis, substance amount in the picogram range (preparation included) and concentration of the substance in the range of 10_–6 to 10_–8 mole·l_–1 is sufficient for mass spectroscopic determination. However, the amount of substance needed to produce each mass spectrum is found to be in the femtogram range.In this certain regime of mass and concentration, the contaminants in the solvent act as marker for the site of trace-investigation, i. e. indicate those sites where the substance is sufficiently available to produce substance specific mass spectra.

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Bestimmung von Femtogramm organischer und anorganischer Verbindungen mittels LAMMA

Zusammenfassung Die Massenspektrometrie nicht-flüchtiger Substanzen durch Laser-induzierte Ionisation mit dem LAMMA®-1000 wurde mit Hilfe der Elektrospray-technik auf analytisch-chromatographische Verfahren angewendet. Bei der chromatographischen Analyse fallen Substanzmengen im Picogrammbereich in Konzentrationen von 10_–6–10_–8 Mol/l an, die für die massenspektroskopische Bestimmung hinreichend sind. Die für jedes Massenspektrum erforderliche Substanzmenge liegt hingegen im Femtogrammbereich. Bei solchen Massen bzw. Konzentrationen dienen die Verunreinigungen des Lösungsmittels als markierende Träger für die Spurenuntersuchung, d. h. sie weisen auf jene Stellen, an denen die Substanzmenge hinreicht, um spezifische Massenspektren zu erhalten.