ГОСТ 23862.16-79
Группа B59
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОКИСИ
Метод определения церия и тербия
Rare-earth metals and their oxides. Method of determination of cerium and terbium
МКС 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 церия и тербия в редкоземельных металлах и их окисях.
Метод основан на возбуждении ртутной или ксеноновой лампой спектра люминесценции иона Се
или иона Тb в анализируемом растворе и регистрации полученного излучения. Массовую долю примесей находят методом добавок.
Интервалы определяемых массовых долей примесей окисей:
| в лантане и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| тербия | от 5·10 |
| в неодиме и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| в празеодиме и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| в самарии и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| в европии и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| в гадолинии и его окиси: | |
| тербия | от 5·10 |
| в диспрозии и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| тербия | от 1·10 |
| в гольмии и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| в тулии и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| тербия | от 5·10 |
| в иттербии и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| в лютеции и его окиси: | |
| тербия | от 5·10 |
| в иттрии и его окиси: | |
| церия | от 5·10 |
| тербия | от 5·10 |
% до 1·10
%
% до 2·10
%
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа - по ГОСТ 23862.0-79.
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
Спектрофлуориметр MPF-4 фирмы Хитачи с ксеноновой лампой или аналогичный прибор.
Цилиндры мерные с притертыми пробками вместимостью 10 см
.
Колбы мерные вместимостью 100 см.
Стаканы вместимостью 100 см.
Пипетки стеклянные вместимостью 1 и 10 см.
Микропипетка ПЛО1-20, вместимостью 0,02 см.
Плитка электрическая.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77 или кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч., разбавленная 1:1.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.
Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76.
Олово двухлористое.
Тербия окись марки Тв0-И.
Церия двуокись марки ЦеО-СС.
Раствор церия запасной, содержащий 0,3 мг/см (в расчете на двуокись церия): 150 мг двуокиси церия помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 10 см концентрированной серной кислоты, растворяют при нагревании на электрической плитке с добавлением 20 см пероксида водорода. Раствор нейтрализуют аммиаком и добавляют избыток аммиака до выпадения осадка гидроокиси церия. Осадок отфильтровывают, дважды промывают горячей водой, растворяют в соляной кислоте, разбавленной 1:1. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 см и доводят водой до метки.
Растворы церия рабочие 1-5 (см. табл.1) готовят разбавлением запасного раствора церия водой в 1000, 500, 200, 100 и 20 раз.
Массовая доля двуокиси церия в пробах и рекомендуемые в качестве добавок для этих проб рабочие растворы с различной концентрацией двуокиси церия приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Массовая доля двуокиси церия, % | Масса навески, г | Номер рабочего раствора двуокиси церия | Массовая концентрация рабочих растворов (в расчете на двуокись церия) мг/см |
| От 5·10 | 1,0 | 1 | 0,3 |
| От 1·10 | 0,5 | 1 | 0,3 |
| 2 | 0,6 | ||
| От 5·10 | 0,5 | 2 | 0,6 |
| 3 | 1,5 | ||
| От 1·10 | 0,1 | 1 | 0,3 |
| 2 | 0,6 | ||
| От 5·10 | 0,1 | 3 | 1,5 |
| 3 | 1,5 | ||
| 4 | 3,0 | ||
| От 1·10 | 0,1 | 4 | 3,0 |
| 5 | 15,0 |
Растворы рекомендованы для двух добавок (меньшей и большей) к пробе при навеске пробы 1 г.
Раствор тербия запасной, содержащий 1 мг/см тербия (в расчете на окись тербия): 0,1 г окиси тербия помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 5 см соляной кислоты и растворяют при нагревании. Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят водой до метки.
Растворы тербия рабочие с концентрацией 10 мкг/см и 100 мкг/см тербия (в пересчете на его окись) готовят разбавлением запасного раствора тербия соответственно в 100 и 10 раз.
Массовая доля окиси тербия в пробах и рекомендуемые в качестве добавок для этих проб растворы с различной концентрацией тербия приведены в табл.1а.
Таблица 1а
| Массовая доля окиси тербия, % | Масса навески, г | Массовая концентрация рабочих растворов |
| От 5·10 | 4 | 10 |
| От 1·10 | 2 | 10 |
| От 5·10 | 2 | 100 |
| От 1·10 | 1 | 100 |
| От 5·10 | 1 | 1000 |
Разд.2. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕРИЯ
3.1. Навеску анализируемой пробы массой 0,1-1 г (в зависимости от содержания церия) помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 10 см соляной кислоты (1:1), растворяют при нагревании на плитке, добавляя несколько капель пероксида водорода. При наличии желтой окраски раствора добавляют несколько кристалликов (2-5 шт.) двухлористого олова до полного исчезновения окраски. Раствор упаривают до влажных солей, растворяют в минимальном количестве воды, приливают 1 см раствора соляной кислоты (1:1), переносят в мерный цилиндр и доводят водой до 10 см.
В три пробирки вместимостью 15-20 см вводят пипеткой по 3 см анализируемого раствора.
В первую пробирку вводят 2 см воды, во вторую и третью по 1 и 2 см соответственно рабочих растворов церия так, чтобы количество церия было приблизительно равным и превышающим в два раза предполагаемое количество церия в анализируемой пробе.
Одновременно с анализом образца проводят контрольный опыт на реактив
3.2. Возбуждение и регистрация спектров люминесценции
Подготовленные растворы заливают поочередно в кварцевую кювету, начиная с большей добавки. Кварцевая кювета помещается в кюветодержатель спектрофлуориметра МРП-4 (спектрофотометра СФ-4 при анализе празеодима и его окиси).
Спектр люминесценции возбуждают излучением ксеноновой лампы, при анализе празеодима и его ртутной окиси. Длина волны линии возбуждения - (255±3) нм. Полоса возбуждения трехвалентного церия регистрируется в диапазоне 300-400 нм. Максимум полосы - 355 нм. Чувствительность усилителя и выходную щель регулируют в зависимости от величины сигнала.
Входная щель открыта полностью.
Напряжение на фотоумножителе - 800 В.
3.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
3а. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРБИЯ
3а.1. Навеску анализируемой пробы массой 1-4 г (в зависимости от содержания тербия) помещают в стакан вместимостью 100 см, приливают 10-40 см соляной кислоты (1:1) и растворяют при нагревании. Раствор упаривают до 4-8 см, переводят в мерный цилиндр вместимостью 10 см и доводят водой до 10 см. Анализируемый раствор заливают в кварцевую кювету и регистрируют спектр люминесценции тербия в области длин волн 520-570 нм при возбуждении излучением 220 нм. Щель монохроматора возбуждения 20 нм, щель монохроматора эмиссии 10 нм, скорость сканирования 60 нм/мин.
В каждой регистрограмме измеряют высоту пика 
полосы люминесценции тербия при 544 нм.
Измеряемый раствор переводят в тот же мерный цилиндр и вводят добавку рабочего раствора тербия (
) на уровне предполагаемого содержания его в пробе (см. табл.1а).
Раствор тщательно перемешивают, вновь заливают в кварцевую кювету и регистрируют спектр люминесценции тербия, измеряют высоту пика (
).
Раствор с первой добавкой переводят в тот же мерный цилиндр и вводят вторую добавку равную первой. Таким образом вторая (суммарная) добавка 
превышает приблизительно в два раза предполагаемое содержание тербия в пробе (см. табл.1а). Раствор тщательно перемешивают и регистрируют спектр люминесценции тербия, измеряя высоту пика (
).
Разд.3а. (Введен дополнительно, Изм. N 2).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. В каждой регистрограмме измеряют высоту () пика аналитической полосы церия.
Массовую долю двуокиси церия (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где 
- высота пика полосы церия для раствора пробы, деления шкалы;
- высота пика полосы церия в пробе с добавкой, деления шкалы;
- высота пика полосы контрольного опыта, деления шкалы;
- концентрация рабочего раствора церия, введенного в качестве добавки, мг/см;
- количество введенного рабочего раствора церия, см;
- объем раствора, взятый для измерения, см;
- общий объем раствора, см;
- масса навески анализируемой пробы, г.
За результат анализа принимают среднее значение двух результатов определений, полученных при расчете по двум доба
вкам.
4.2. Расхождения результатов параллельных определений, а также результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл.2 и 2а.
Таблица 2
| Анализируемая основа | Массовая доля двуокиси церия, % | Допускаемое расхождение, % |
| Неодим, гольмий, тулий, иттербий и их окиси | 5·10 | 3,0·10 |
| Лантан, самарий, европий, диспрозий, иттрий и их окиси | 5·10 | 1,5·10 |
| Лантан, неодим, самарий, европий, диспрозий, гольмий, тулий, иттербий, иттрий и их окиси | 5·10 | 1,0·10 |
| Лантан, празеодим, неодим, самарий, европий, диспрозий, гольмий, тулий, иттербий, иттрий и их окиси | 5·10 | 1,0·10 |
| Лантан, празеодим, неодим, самарий, европий, диспрозий, гольмий, тулий, иттербий, иттрий и их окиси | 5·10 | 0,7·10 |
Таблица 2а
| Анализируемая основа | Массовая доля окиси тербия, % | Допускаемое расхождение, % |
| Лантан, гадолиний, диспрозий, тулий, лютеций, иттрий и их окиси | 5·10 | 2·10 |
| 5·10 | 2·10 | |
| 5·10 | 1,3·10 | |
| | 2·10 | 0,4·10 |
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
4.3. Массовую долю окиси тербия (
) в процентах вычисляют по формуле
,
где 
- масса тербия в первой или второй (суммарной) добавке, мкг;
- высота пика полосы люминесценции тербия для раствора пробы, мм;
- высота пика полосы люминесценции тербия для раствора пробы с добавкой первой или второй (суммарной), мм;
- масса навески анализируемой пробы, г.
За результат анализа принимают среднее значение двух результатов определений, полученных при расчете по двум добавкам.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).