Лантан, гадолиний, иттрий и их окиси. Метод определения примесей окисей неодима, самария, европия и эрбия

ГОСТ 23862.14-79

Группа В59

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЛАНТАН, ГАДОЛИНИЙ, ИТТРИЙ И ИХ ОКИСИ

Метод определения примесей окисей неодима, самария, европия и эрбия

Lanthanum, gadolinium, yttrium and their oxides. Method of determination of impurities as oxides of neodymium, samarium, europium and erbium

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 люминесцентный метод определения окисей неодима, самария, европия и эрбия в лантане, гадолинии, иттрии и их окисях.

Метод основан на возбуждении ртутной или ксеноновой лампой спектра люминесценции редкоземельных элементов - примесей в кристаллофосфорах анализируемых материалов и регистрации полученного излучения. Содержание примесей находят методом добавок.

Интервалы определяемых массовых долей примесей окисей:

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Спектрофотометр флуоресцентный типа М850 или аналогичный.

Установка для регистрации спектров люминесценции (чертеж).

1 - осветитель ОСЛ-1 с ртутной лампой ДРШ-250; 2 - светофильтр УФС-6; 3 - камера возбуждения; 4 - кювета с кристаллофосфором; 5 - конденсор; 6 - спектрограф ИСП-51; 7 - регулятор скорости поворота призм; 8 - высоковольтный стабилизированный источник питания ВСВ-2; 9 - фотоэлектрическая приставка ФЭП-1 с фотоумножителем ФЭУ-22; 10 - потенциометр самопишущий ЭПП-17М-2

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 1200 °С.

Плитка электрическая.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 120 °С.

Ступки и пестики яшмовые или из органического стекла.

Тигли фарфоровые N 3.

Чашки кварцевые вместимостью 30-50 см.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84, разбавленная 1:1.

Аммоний ванадиевокислый по ГОСТ 9336-75, х.ч.

Натрий азотнокислый по ГОСТ 4168-79, раствор с концентрацией 50 г/дм.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, х.ч., раствор с концентрацией 10 г/дм.

Вода деионизованная (дважды).

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Неодима окись марки НО-СС.

Эрбия окись марки ЭрО-1.

Самария окись марки СмО-1.

Европия окись марки ЕвО-1.

Растворы I запасные неодима, самария, европия и эрбия, содержащие 1 мг/см одного из РЗЭ (в расчете на окись): 100 мг окиси РЗЭ помещают в стакан вместимостью 50 см, смачивают водой, приливают 0,5-1 см соляной кислоты, нагревают на электрической плитке до растворения, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят водой до метки и перемешивают.

Растворы I рабочие, содержащие 1 мкг/см РЗЭ (в расчете на окись), готовят разбавлением запасных растворов I водой в 1000 раз.

Раствор II запасной неодима, содержащий 1 мг/см неодима (в расчете на окись): 100 мг окиси неодима помещают в стакан вместимостью 50 см, смачивают водой, приливают 0,5-1 см азотной кислоты, нагревают на электрической плитке до растворения, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят водой до метки и перемешивают.

Раствор II рабочий, содержащий 1 мкг/см неодима (в расчете на окись), готовят разбавлением запасного раствора II водой в 1000 раз.

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

3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

3.1. Приготовление кристаллофосфоров

3.1.1. Кристаллофосфоры из лантана готовят следующим образом. В четыре кварцевые чашки помещают по 300 мг анализируемой пробы окиси лантана (или соответствующее количество металла), приливают по 2 см раствора хлористого натрия и по 0,5 см соляной кислоты. В две чашки вводят рабочие растворы I неодима и эрбия (1 мкг/см) так, чтобы содержание указанных РЗЭ превышало предполагаемое содержание их в пробе в 1,5-3 раза. Затем все четыре чашки помещают на электрическую плитку, нагревают до растворения, упаривают досуха, прокаливают в муфельной печи при 700-750 °С в течение 20-25 мин и охлаждают до комнатной температуры.

3.1.2. Кристаллофосфоры из иттрия: в четыре фарфоровые тигля помещают по 300 мг анализируемой пробы окиси иттрия (или соответствующее количество металла), приливают по 2 см азотной кислоты. В два тигля вводят рабочий раствор II неодима (1 мкг/см) так, чтобы содержание неодима превышало предполагаемое содержание его в пробе в 1,5-3 раза. Все четыре тигля помещают на электрическую плитку, нагревают до растворения, упаривают досуха, прокаливают в муфельной печи при 950-1000 °С в течение 3-5 мин и охлаждают до комнатной температуры.

В каждый тигель добавляют по 165 мг ванадиевокислого аммония, тщательно перемешивают стеклянной палочкой, добавляют по 1,5 см раствора азотнокислого натрия, перемешивают, высушивают в сушильном шкафу при 100-110 °С, прокаливают в муфельной печи при 1000-1100 °С в течение 1 ч и охлаждают до комнатной температуры.

3.1.1, 3.1.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3.1.3. Кристаллофосфоры из гадолиния: в четыре кварцевые чашки помещают по 500 мг анализируемой пробы окиси гадолиния. В две чашки вводят рабочие растворы I самария и европия так, чтобы значение массовых долей определяемых примесей превышало предполагаемое их значение в пробе в 1,5-3 раза (навеска пробы должна быть полностью покрыта раствором). В две другие чашки приливают по 0,5-1 см воды. Содержимое каждой чашки осторожно перемешивают фторопластовой палочкой, осторожно, чтобы не было выбрасывания пробы, упаривают на электрической плитке досуха, переносят в ступку, добавляют по 275 мг ванадиевокислого аммония, тщательно растирают в течение 10-15 мин, добавляя спирт для поддержания смеси во влажном состоянии, переносят снова в кварцевую чашку, осторожно высушивают на электрической плитке, прокаливают в муфельной печи при 1000-1100 °С в течение 1 ч и охлаждают до комнатной температуры (недопустимо наличие ярко-желтых и коричневых пятен).

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

3.2. Возбуждение и регистрация спектров люминесценции

Каждый кристаллофосфор растирают в ступке и помещают в кювету с кварцевым окном. При анализе каждой пробы возбуждают и регистрируют спектр люминесценции четырех кристаллофосфоров последовательно, начиная с большой добавки.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.2.1. При анализе лантана, иттрия и их окисей кювету с кристаллофосфором помещают в камеру (см. чертеж). Спектр люминесценции возбуждают излучением ртутной лампы ДРШ-250, пропущенным через светофильтр УФС-6, в диапазоне 365-440 нм. Входная и выходная щели спектрографа ИСП-51 открыты максимально. Напряжение на фотоумножителе ФЭУ-22 1000-1100 В.

3.2.2. При анализе гадолиния и его окиси кювету с кристаллофосфором помещают в кюветное отделение флуоресцентного спектрофотометра М850. Спектр люминесценции возбуждают излучением ксеноновой лампы, используя длину волны 330 нм.

Ширина щели монохроматора эмиссии - 0,5 нм.

Ширина щели монохроматора возбуждения - 20 нм.

3.2.1, 3.2.2. (Введены дополнительно, Изм. N 2).

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. В каждой регистрограмме измеряют высоту () пика аналитической линии элемента примеси (см. табл.1).

Таблица 1

По двум параллельным значениям и , полученным по двум регистрограммам для кристаллофосфоров, приготовленных из пробы без добавок, находят среднеарифметическое значение .

Массовую долю каждой из определяемых окисей () в процентах вычисляют по формуле

,

где - массовая доля добавки определяемой окиси, %;

- высота пика аналитической линии в регистрограмме, полученной для кристаллофосфора, приготовленного из пробы с добавкой.

Если значения добавок не удовлетворяют требованиям, изложенным в п.3.1, анализ повторяют с введением новых добавок.

4.2. При контроле воспроизводимости результатов параллельных определений по двум параллельным значениям и вычисляют значения и - результаты параллельных определений.

Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов (отношение большего к меньшему) не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл.2.

Таблица 2

4.1, 4.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).