ГОСТ 23862.3-79 - Гадолиний, гольмий, эрбий, иттербий и их окиси. Спектральный метод определения примесей окисей редкоземельных элементов

ГОСТ 23862.3-79

Группа В59

MКC 77.120.99
ОКСТУ 1709

Дата введения 1981-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. N 3988 дата введения установлена 01.01.81

Ограничение срока действия снято по протоколу N 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95)

ИЗДАНИЕ с Изменениями N 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., мае 1990 г. (ИУС 7-85, 8-90).

Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод определения примесей окисей редкоземельных элементов (РЗЭ) в самарии, европии, гадолинии, тербии, гольмии, эрбии, тулии, иттербии, лютеции (предварительно переведенных в окиси) и их окисях.

Метод основан на возбуждении и фотографической регистрации дуговых эмиссионных спектров анализируемого материала и образцов сравнения.

Массовые доли редкоземельных примесей находят по градуировочному графику.

Интервал определяемых массовых долей примесей окисей:

в окиси самария:
неодима	от 1·10% до 1·10%
европия	от 1·10% до 1·10%
гадолиния	от 1·10% до 1·10%
в окиси европия:
неодима	от 1·10% до 1·10%
самария	от 5·10% до 5·10%
гадолиния	от 5·10% до 5·10%
в окиси гадолиния:
самария	от 1·10% до 1·10%
европия	от 5·10% до 5·10%
тербия	от 3·10% до 1·10%
диспрозия	от 5·10% до 1·10%
иттрия	от 3·10% до 5·10%
в окиси тербия:
гадолиния	от 1·10% до 1·10%
диспрозия	от 1·10% до 1·10%
иттрия	от 1·10% до 1·10%
в окиси гольмия:
диспрозия	от 5·10% до 3·10%
эрбия	от 5·10% до 3·10%
иттрия	от 3·10% до 1·10%
в окиси эрбия:
диспрозия	от 5·10% до 3·10%
гольмия	от 5·10% до 3·10%
тулия	от 1·10% до 5·10%
иттербия	от 1·10% до 5·10%
иттрия	от 3·10% до 1·10%
в окиси тулия:
эрбия	от 5·10% до 1·10%
иттербия	от 5·10% до 1·10%
лютеция	от 5·10% до 1·10%
в окиси иттербия:
эрбия	от 5·10% до 1·10%
тулия	от 3·10% до 1·10%
лютеция	от 5·10% до 3·10%
иттрия	от 3·10% до 1·10%
в окиси лютеция:
эрбия	от 5·10% до 1·10%
тулия	от 5·10% до 1·10%
иттербия	от 1·10% до 1·10%

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа по ГОСТ 23862.0-79.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Спектрограф дифракционный ДФС-13 с решеткой 1200 штр/мм или 2400 штр/мм, работающий в первом порядке отражения, с трехлинзовой системой освещения или аналогичный.

Генератор дуговой ДГ-2 с дополнительным реостатом или аналогичный, приспособленный для поджига дуги переменного тока высокочастотным разрядом.

Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2 или аналогичный.

Микрофотометр регистрирующий типа GII или GIII с самописцем G1B1 или аналогичный.

Спектропроектор типа ПС-18 или аналогичный.

Весы аналитические типа АДВ-200 или аналогичные.

Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичные.

Бокс из органического стекла.

Ступка и пестик из органического стекла.

Ступка и пестик из яшмы.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 950 °С.

Тигли фарфоровые N 5.

Станок для заточки электродов.

Угли спектральные ОСЧ-7-3, диаметром 6 мм.

Электроды, выточенные из спектральных углей ОСЧ-7-3, диаметром 6 мм:

- электроды типа "рюмка" с толщиной стенок 1 мм, высотой наружной стенки 4 мм, высотой "ножки" 2 мм, толщиной "ножки" 2 мм:

глубина кратера 3 мм, диаметр 4 мм - (I),

глубина кратера 2 мм, диаметр 4 мм - (Iа),

глубина кратера 5 мм, диаметр 2 мм - (Iб),

глубина кратера 4 мм, диаметр 4 мм - (Iв),

глубина кратера 3 мм, диаметр 4,5 мм - (Iг);

- электроды с высотой заточенной части 10 мм, диаметром кратера 2 мм:

глубина кратера 2 мм, толщина стенок 0,7-0,8 мм - (II),

глубина кратера 2 мм, толщина стенок 1 мм - (III),

глубина кратера 3 мм, толщина стенок 0,7-0,8 мм - (IV),

глубина кратера 3 мм, толщина стенок 1 мм - (V),

глубина кратера 5 мм, толщина стенок 0,7-0,8 мм - (VI),

глубина кратера 5 мм, толщина стенок 1 мм - (VII);

- электроды с высотой заточенной части 10 мм, диаметром кратера 1,5 мм:

глубина кратера 4 мм, толщина стенок 0,7-0,8 мм - (VIII).

Графит порошковый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.

Калька бумажная по ГОСТ 892-89.

Вата медицинская компрессная по НТД или гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.

Секундомер механический.

Фотопластинки спектрографические типа ЭС и типа II чувствительностью 15 ед. или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч., разбавленная 1:1 и 1%-ный раствор.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76, х.ч., насыщенный водный и 0,1%-ный растворы.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Цезий хлористый.

Натрий фтористый по ГОСТ 4463-76.

Литий фтористый.

Литий углекислый.

Буферная смесь 1 - порошковый графит, содержащий 5% хлористого цезия: 5 г хлористого цезия смешивают с 95 г порошкового графита в ступке из органического стекла, перемешивают в течение 3 ч, добавляя спирт, поддерживая массу в кашицеобразном состоянии. Смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С в течение 4 ч.

Буферная смесь 2 - порошковый графит, содержащий 10% хлористого натрия: 10 г хлористого натрия смешивают с 90 г порошкового графита в ступке из яшмы, перемешивают в течение 1 ч, добавляя спирт, поддерживая массу в кашицеобразном состоянии. Смесь сушат в сушильном шкафу при 100-105 °С в течение 1 ч.

Буферная смесь 3 - порошковый графит, содержащий 5% фтористого лития и 5% углекислого лития: 5 г фтористого лития и 5 г углекислого лития смешивают с 90 г порошкового графита в ступке из органического стекла, перемешивают в течение 3 ч, добавляя спирт, поддерживая массу в кашицеобразном состоянии. Смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С в течение 4 ч.

Буферная смесь 4 - порошковый графит, содержащий 10% фтористого натрия: 10 г фтористого натрия смешивают с 90 г порошкового графита в ступке из органического стекла, перемешивают в течение 3 ч, добавляя спирт, поддерживая массу в кашицеобразном состоянии. Смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С в течение 4 ч.

Буферная смесь 5 - порошковый графит, содержащий 10% углекислого лития: 10 г углекислого лития смешивают с 90 г порошкового графита в ступке из яшмы, перемешивают в течение 1 ч, добавляя спирт, поддерживая массу в кашицеобразном состоянии. Смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100-105 °С в течение 1 ч.

Окиси неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция, чистые по определяемым примесям.

Стандартные растворы неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция, иттрия, содержащие 10 мг/см одного из перечисленных РЗЭ в расчете на окись. Каждый раствор готовят отдельно. 1 г соответствующей окиси РЗЭ помещают в стакан вместимостью 100 см, добавляют 10 см соляной кислоты 1:1, нагревают до полного растворения, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят объем дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Рабочие растворы для приготовления образцов на каждой из окисей РЗЭ готовят последовательным разбавлением соответствующих смесей стандартных растворов определяемых РЗЭ.

Рабочие растворы А, содержащие по 1 мг/см каждого из определяемых элементов в расчете на его окись: в мерную колбу вместимостью 100 см помещают по 10 см стандартных растворов соответствующих РЗЭ, указанных в табл.1, и доводят объем до метки 1%-ным раствором соляной кислоты.

Рабочие растворы Б, содержащие по 0,1 мг/см каждого из определяемых элементов в расчете на его окись готовят разбавлением соответствующего раствора А в 10 раз 1%-ным раствором соляной кислоты. Составы рабочих растворов приведены в табл.1.

Таблица 1

Номер рабочего раствора	Состав рабочего раствора
	Наименование элемента	Массовая концентрация каждого элемента в расчете на его окись, мг/см
1Б	Иттрий	0,1
1В		0,01
2А	Диспрозий	1
2Б		0,1
3Д	Эрбий, иттрий	1
3Б		0,1
4А	Диспрозий, гольмий, тулий, иттрий	1
4Б		0,1
5Б	Иттербий	0,1
6А	Эрбий, тулий, иттрий	1
6Б		0,1
6В		0,01
7А	Лютеций	1
7Б		0,1
7В		0,01
8А	Неодим, европий, гадолиний	1
8Б		0,1
9А	Неодим	1
9Б		0,1
10А	Самарий, гадолиний	1
10Б		0,1
11А	Самарий, тербий, диспрозий, иттрий	1
11Б		0,1
11В		0,01
12А	Гадолиний, диспрозий, иттрий	1
12Б		0,1
13А	Эрбий, иттербий, лютеций	1
13Б		0,1
13В		0,01
14А	Эрбий, тулий, иттербий	1
14Б		0,1
14В		0,01
15Б	Европий	0,1
15В		0,01

Рабочие растворы В, содержащие по 0,01 мг/см каждого из определяемых элементов в расчете на его окись, готовят разбавлением соответствующего раствора Б в 10 раз 1%-ным раствором соляной кислоты. Составы рабочих растворов приведены в табл.1.

Разд.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление образцов сравнения

Каждый образец сравнения (ОС) готовят перед фотографированием его спектра смешиванием образцов на окиси РЗЭ с порошковым графитом в соотношении 1:1.

3.2. Приготовление образцов на окиси РЗЭ

10 г окиси РЗЭ, чистой по определяемым примесям, помещают в стакан вместимостью 1000 см, смачивают водой, добавляют 100 см соляной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают до полного растворения.

Раствор упаривают до влажных солей, растворяют в 100 см дистиллированной воды и в полученный раствор вводят рабочие растворы А, Б или В в количествах, приведенных в табл.2-8 (а-е).

Таблица 2

Образцы на окиси гадолиния (ООГД)

Обозначение образца	Массовая доля окиси иттрия в ООГД, %	Количество добавляемых рабочих растворов, см
		1Б	1В
ООГД-1	5·10	-	5
ООГД-2	1·10	1	-
ООГД-3	2·10	2	-
ООГД-4	3·10	3	-

Таблица 3

Образцы на окиси гольмия (ООГ)

Обозначение образца	Массовая доля окиси диспрозия в ООГ, %	Количество добавляемых рабочих растворов, см
		2А	2Б
ООГ1	5·10	-	5
ООГ2	1·10	1	-
ООГ3	2·10	2	-
ООГ4	3·10	3	-

Таблица 4

Обозначение образца	Массовая доля окисей эрбия, иттрия в ООГ, %	Количество добавляемых рабочих растворов, см
		3А	3Б
ООГ5	3·10	-	3
ООГ6	5·10	-	5
ООГ7	1·10	1	-
ООГ8	2·10	2	-
ООГ9	3·10	3	-
ООГ10	5·10	5	-

Таблица 5

Образцы на окиси эрбия (ООЭ)

Обозначение образца	Массовая доля окисей диспрозия, гольмия, тулия, иттрия в ООЭ, %	Количество добавляемых рабочих растворов, см
		4А	4Б
ООЭ1	3·10	-	3
ООЭ2	5·10	-	5
ООЭ3	1·10	1	-
ООЭ4	2·10	2	-
ООЭ5	3·10	3	-

Таблица 6

Обозначение образца	Массовая доля окиси иттербия в ООЭ, %	Количество добавляемых рабочих растворов, см
		5Б
ООЭ6	1·10	1
ООЭ7	2·10	2
ООЭ8	3·10	3
ООЭ9	5·10	5

Таблица 7

Образцы на окиси иттербия (ООИ)

Обозначение образца	Массовая доля окисей эрбия, тулия, иттрия в ООИ, %	Количество добавляемых рабочих растворов, см
		6А	6Б	6В
ООИ1	3·10	-	-	3
ООИ2	5·10	-	-	5
ООИ3	1·10	-	1	-
ООИ4	З·10	-	3	-
ООИ5	5·10	-	5	-
ООИ6	1·10	1	-	-

Таблица 8

Обозначение образца	Массовая доля окиси лютеция в ООИ, %	Количество добавляемых рабочих растворов, см
		7А	7Б	7В
ООИ7	5·10	-	-	5
ООИ8	1·10	-	1	-
ООИ9	3·10	-	3	-
ООИ10	5·10	-	5	-
ООИ11	1·10	1	-	-

Таблица 8а

Образцы на окиси самария (ООСМ)

Обозначение образца сравнения	Массовая доля окисей неодима, европия, гадолиния в ООСМ, %	Количество добавляемых рабочих растворов, см
		8А	8Б
ООСМ1	1·10	1	-
ООСМ2	5·10	-	5
ООСМ3	3·10	-	3
ООСМ4	2·10	-	2
ООСМ5	1·10	-	1

Таблица 8б

Образцы на окиси европия (ООЕ)

Обозначение образца сравнения	Массовая доля окисей в ООЕ, %		Количество добавляемых рабочих растворов, см
	неодима	самария, гадолиния	10А	9Б	10Б
ООЕ1	1·10	5·10	-	1	5
ООЕ2	2·10	1·10	-	2	10
ООЕ3	5·10	2·10	2	5	-
ООЕ4	1·10	5·10	5	10	-

Таблица 8в

Образцы на окиси гадолиния (ООГда)

Обозначение образца сравнения	Массовая доля окисей в ООГда, %		Количество добавляемых рабочих растворов, см
	самария, тербия, диспрозия, иттрия	европия	11А	11Б	11В	15Б	15В