วิธีตรวจสอบความบริสุทธิ์ของปรือซิงค์ซัลไฟด์?

ในฐานะซัพพลายเออร์ซัลไฟด์บริสุทธิ์บริสุทธิ์ทำให้มั่นใจได้ว่าความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ของเรามีความสำคัญสูงสุด Pure Zinc Sulfide มีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายตั้งแต่การเคลือบด้วยแสงไปจนถึงพลาสติกประสิทธิภาพสูง ตัวอย่างเช่นสังกะสีซัลไฟด์เคลือบด้วยแสงต้องการซัลไฟด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางแสงที่ยอดเยี่ยมและซัลไฟด์สังกะสีพลาสติกประสิทธิภาพสูงนอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของวัสดุสำหรับประสิทธิภาพ ในบล็อกนี้ฉันจะแบ่งปันวิธีการหลายวิธีในการตรวจสอบความบริสุทธิ์ของซิงค์ซัลไฟด์บริสุทธิ์

วิธีการวิเคราะห์ทางเคมี

การวิเคราะห์ Gravimetric

การวิเคราะห์ Gravimetric เป็นวิธีคลาสสิกในการกำหนดความบริสุทธิ์ของสาร ในกรณีของสังกะสีซัลไฟด์บริสุทธิ์มันเกี่ยวข้องกับการแยกและชั่งน้ำหนักส่วนประกอบสังกะสีหรือซัลเฟอร์ในตัวอย่าง

ขั้นแรกตัวอย่างสังกะสีซัลไฟด์จะถูกละลายในกรดที่เหมาะสมเช่นกรดไฮโดรคลอริก ปฏิกิริยามีดังนี้:
Zns + 2HCl →Zncl₂ + H₂s↑
ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกปล่อยออกมาและสังกะสีอยู่ในรูปของสังกะสีคลอไรด์ในสารละลาย

จากนั้นสังกะสีในสารละลายสามารถตกตะกอนเป็นไฮดรอกไซด์สังกะสีโดยการเพิ่มฐานที่แข็งแกร่งเช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์
Zncl₂ + 2naoh → Zn (OH) ₂ + 2NACL
การตกตะกอนของสังกะสีไฮดรอกไซด์จะถูกกรองล้างและแห้ง มันถูกทำให้ร้อนยิ่งขึ้นเพื่อแปลงเป็นสังกะสีออกไซด์ (ZnO) โดยการชั่งน้ำหนักสังกะสีออกไซด์เราสามารถคำนวณปริมาณสังกะสีในตัวอย่างดั้งเดิม

ความบริสุทธิ์ของสังกะสีซัลไฟด์สามารถคำนวณได้ตามปริมาณของสังกะสีในสังกะสีซัลไฟด์บริสุทธิ์ หากมวลของสังกะสีที่ได้จากการวิเคราะห์คือ (m_ {zn}) และมวลโมลาร์ของสังกะสีคือ (m_ {zn}) และมวลโมลาร์ของสังกะสีซัลไฟด์คือ (m_ {zns}) มวลของซัลไฟด์ซิงค์บริสุทธิ์ที่สอดคล้องกับสังกะสีที่ได้รับ (m_ {zns} = \ frac {m_ {zns}} {m_ {zn}} \ times m_ {zn}) การหารมวลที่คำนวณได้ของสังกะสีซัลไฟด์บริสุทธิ์โดยมวลของตัวอย่างดั้งเดิมให้การประเมินความบริสุทธิ์

อย่างไรก็ตามวิธีนี้มีข้อ จำกัด บางประการ ถึงเวลา - การบริโภคและอาจมีการสูญเสียในระหว่างการตกตะกอนการกรองและกระบวนการอบแห้งซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความถูกต้องของผลลัพธ์

การวิเคราะห์การไตเตรท

การไตเตรทเป็นวิธีการวิเคราะห์ทางเคมีทั่วไปอีกวิธีหนึ่ง สำหรับสังกะสีซัลไฟด์การไตเตรทที่ซับซ้อนสามารถใช้เพื่อกำหนดปริมาณของสังกะสี

ตัวอย่างจะละลายเป็นครั้งแรกในกรดเพื่อปลดปล่อยไอออนสังกะสีลงในสารละลาย จากนั้นสารคีเลตี้เช่นกรด ethylenediaminetetraacetic (EDTA) จะถูกใช้เป็น titrant EDTA สร้างคอมเพล็กซ์ที่มีเสถียรภาพด้วยไอออนสังกะสีในอัตราส่วน 1: 1

ตัวบ่งชี้ที่เหมาะสมจะถูกเพิ่มเข้าไปในโซลูชัน ตัวอย่างเช่น Eriochrome Black T สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ ที่จุดเริ่มต้นของการไตเตรทตัวบ่งชี้จะสร้างคอมเพล็กซ์สีด้วยไอออนสังกะสีในการแก้ปัญหา เมื่อเพิ่ม EDTA มันจะค่อยๆแทนที่ตัวบ่งชี้จากตัวบ่งชี้สังกะสี - ตัวบ่งชี้ เมื่อไอออนสังกะสีทั้งหมดทำปฏิกิริยากับ EDTA ตัวบ่งชี้จะเปลี่ยนสีซึ่งบ่งบอกถึงจุดสิ้นสุดของการไตเตรท

โดยการรู้ถึงความเข้มข้นและปริมาตรของโซลูชัน EDTA ที่ใช้ในการไตเตรทเราสามารถคำนวณปริมาณของสังกะสีในตัวอย่าง เช่นเดียวกับการวิเคราะห์ gravimetric ความบริสุทธิ์ของสังกะสีซัลไฟด์สามารถกำหนดได้ตามปริมาณที่คำนวณได้ของสังกะสีและมวลของตัวอย่างดั้งเดิม

การวิเคราะห์การไตเตรทค่อนข้างเร็วเมื่อเทียบกับการวิเคราะห์ gravimetric แต่ต้องมีการควบคุมเงื่อนไขการทดลองอย่างระมัดระวังเช่นค่า pH เพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์ที่ถูกต้อง

วิธีการวิเคราะห์สเปกโทรสโกปี

Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)

Atomic Absorption spectroscopy เป็นวิธีที่มีความไวสูงสำหรับการกำหนดความเข้มข้นขององค์ประกอบเฉพาะในตัวอย่าง ในกรณีของสังกะสีซัลไฟด์สามารถใช้ในการวัดปริมาณสังกะสี

ตัวอย่างจะละลายเป็นครั้งแรกในกรดที่เหมาะสมเพื่อให้ได้สารละลายที่มีไอออนสังกะสี จากนั้นวิธีแก้ปัญหาจะถูกดูดเข้าไปในเปลวไฟหรือเตาไฟกราไฟท์ที่อะตอมสังกะสีเป็นอะตอม แหล่งกำเนิดแสงซึ่งมักจะเป็นแสงแคโทดที่เปล่งแสงที่ความยาวคลื่นการดูดซับลักษณะของสังกะสี (213.9 นาโนเมตร) จะถูกส่งผ่านตัวอย่างอะตอม

อะตอมสังกะสีในตัวอย่างดูดซับแสงจำนวนหนึ่งที่ความยาวคลื่นลักษณะ ปริมาณของแสงที่ดูดซับเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของสังกะสีในตัวอย่าง โดยการเปรียบเทียบการดูดกลืนแสงของตัวอย่างกับชุดของการแก้ปัญหามาตรฐานของความเข้มข้นของสังกะสีที่รู้จักกันความเข้มข้นของสังกะสีในตัวอย่างสามารถกำหนดได้

AAS สามารถตรวจจับปริมาณสังกะสีที่มีความแม่นยำสูง อย่างไรก็ตามต้องใช้อุปกรณ์ที่มีราคาแพงและผู้ให้บริการที่ผ่านการฝึกอบรม นอกจากนี้ยังวัดปริมาณขององค์ประกอบเดียว (สังกะสีในกรณีนี้) และไม่ได้ให้ข้อมูลโดยตรงเกี่ยวกับการมีอยู่ของสิ่งสกปรกอื่น ๆ ในตัวอย่างสังกะสีซัลไฟด์

X - Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF)

X - Ray Fluorescence spectroscopy เป็นวิธีที่ไม่ทำลายสำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบ เมื่อตัวอย่างได้รับการฉายรังสีด้วยรังสี X - พลังงานสูงอะตอมในตัวอย่างจะดูดซับรังสี X - จากนั้นปล่อยรังสี X - รังสีทุติยภูมิ (ฟลูออเรสเซนต์) ด้วยพลังงานที่สอดคล้องกับองค์ประกอบที่มีอยู่ในตัวอย่าง

สำหรับสังกะสีซัลไฟด์ XRF สามารถตรวจจับการมีอยู่และความเข้มข้นขององค์ประกอบหลายอย่างพร้อมกันรวมถึงสังกะสีซัลเฟอร์และสิ่งสกปรกที่เป็นไปได้เช่นเหล็กตะกั่วและแคดเมียม

เครื่องมือ XRF วัดความเข้มของเส้น X - Ray Fluorescence Lines ขององค์ประกอบที่แตกต่างกัน โดยการเปรียบเทียบความเข้มเหล่านี้กับเส้นโค้งการสอบเทียบที่ได้จากตัวอย่างมาตรฐานความเข้มข้นขององค์ประกอบในตัวอย่างสังกะสีซัลไฟด์สามารถกำหนดได้

วิธีนี้เร็วและไม่ทำลายซึ่งหมายความว่าตัวอย่างสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลังจากการวิเคราะห์ แต่ความแม่นยำของ XRF อาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่าง ๆ เช่นเอฟเฟกต์เมทริกซ์ตัวอย่างและการปรากฏตัวของเส้น X - รังสีที่ทับซ้อนกันขององค์ประกอบที่แตกต่างกัน

วิธีการวิเคราะห์ทางกายภาพ

การวัดความหนาแน่น

ความหนาแน่นของสารเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบของมัน สังกะสีซัลไฟด์บริสุทธิ์มีความหนาแน่นเฉพาะ ด้วยการวัดความหนาแน่นของตัวอย่างซิงค์ซัลไฟด์เราสามารถบ่งชี้ถึงความบริสุทธิ์ได้

ความหนาแน่นของตัวอย่างที่เป็นของแข็งสามารถวัดได้โดยใช้หลักการของ Archimedes ตัวอย่างจะถูกชั่งน้ำหนักเป็นครั้งแรกในอากาศ ((m_ {air})) จากนั้นชั่งน้ำหนักเมื่อมันจมอยู่ใต้น้ำอย่างสมบูรณ์ในของเหลวที่มีความหนาแน่นที่รู้จัก ((ρ_ {ของเหลว})) พูดน้ำ น้ำหนักที่ชัดเจนในของเหลวคือ (m_ {ของเหลว})

ปริมาตรของตัวอย่าง ((v)) สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร (v = \ frac {m_ {air} -m_ {ของเหลว}} {ρ_ {ของเหลว}}) ความหนาแน่นของตัวอย่าง ((ρ)) คือ (ρ = \ frac {m_ {air}} {v})

หากความหนาแน่นที่วัดได้ใกล้เคียงกับความหนาแน่นทางทฤษฎีของซิงค์ซัลไฟด์บริสุทธิ์ ((4.087 \ g/cm³)) มันแสดงให้เห็นถึงความบริสุทธิ์สูง อย่างไรก็ตามวิธีนี้ไม่ถูกต้องมากสำหรับการตรวจจับสิ่งสกปรกจำนวนเล็กน้อยเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นเนื่องจากจำนวนของสิ่งเจือปนเล็กน้อยอาจเล็กน้อย

การวิเคราะห์ความร้อน

วิธีการวิเคราะห์ความร้อนเช่นการสแกนแคลอร์ริเมท (DSC) และการวิเคราะห์ความร้อน (TGA) สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางความร้อนของสังกะสีซัลไฟด์

DSC วัดการไหลของความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมีในตัวอย่างเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ สำหรับสังกะสีซัลไฟด์สามารถตรวจจับการเปลี่ยนเฟสและปฏิกิริยาการสลายตัวที่เป็นไปได้ สังกะสีซัลไฟด์บริสุทธิ์มีความร้อนด้วยความร้อนหรือยอดเขาคายความร้อนที่อุณหภูมิเฉพาะระหว่างความร้อนหรือการระบายความร้อน การเบี่ยงเบนใด ๆ จากยอดเขาที่มีลักษณะเหล่านี้อาจบ่งบอกถึงการมีอยู่ของสิ่งสกปรก

TGA วัดการเปลี่ยนแปลงของมวลของตัวอย่างเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ หากมีสิ่งสกปรกในตัวอย่างสังกะสีซัลไฟด์พวกเขาอาจสลายตัวหรือระเหยได้ที่อุณหภูมิต่างกันส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงมวลที่ TGA ตรวจพบได้

วิธีการวิเคราะห์ความร้อนเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับความมั่นคงและความบริสุทธิ์ของสังกะสีซัลไฟด์ แต่พวกเขาต้องการอุปกรณ์พิเศษและการตีความผลลัพธ์อย่างระมัดระวัง

โดยสรุปการตรวจจับความบริสุทธิ์ของซิงค์ซัลไฟด์บริสุทธิ์เป็นงานที่ซับซ้อนที่ต้องใช้วิธีการวิเคราะห์ที่แตกต่างกัน ในฐานะซัพพลายเออร์เราใช้วิธีการที่ครอบคลุมรวมถึงวิธีการวิเคราะห์ทางเคมีหลายชนิดสเปกโทรสโกปีและทางกายภาพเพื่อให้แน่ใจว่ามีความบริสุทธิ์สูงของผลิตภัณฑ์สังกะสีซัลไฟด์ของเรา

หากคุณมีความสนใจในผลิตภัณฑ์สังกะสีซัลไฟด์บริสุทธิ์ของเราหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับวิธีการตรวจจับความบริสุทธิ์เรายินดีต้อนรับคุณเพื่อติดต่อเราสำหรับการอภิปรายเพิ่มเติมและการจัดหาที่อาจเกิดขึ้น เรามุ่งมั่นที่จะให้บริการผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงและบริการระดับมืออาชีพเพื่อตอบสนองความต้องการของคุณ

การอ้างอิง

1. Skoog, DA, West, DM, Holler, FJ, & Crouch, SR (2014) พื้นฐานของเคมีวิเคราะห์ การเรียนรู้ Cengage
2. Harris, DC (2015) การวิเคราะห์สารเคมีเชิงปริมาณ WH Freeman และ บริษัท
3. Jenkins, R. , & Snyder, RL (1996) รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ X - Ray Spectrometry John Wiley & Sons