ГОСТ 23862.14-79. Лантан, гадолиний, иттрий и их окиси. Метод определения примесей окисей неодима, самария, европия и эрбия
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 19.10.1979 № 3988)
(ред. от 01.05.1990)
от 19 октября 1979 г. № 3988
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
Ограничение срока действия снято по Протоколу № 7-95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-95).
Издание с Изменениями № 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:
неодима от 5 х 10 - 4 % до 2 х 10 - 3 %
эрбия от 5 х 10 - 4 % до 2 х 10 - 3 %
неодима от 1 х 10 - 4 % до 2 х 10 - 3 %
самария от 5 х 10 - 6 % до 5 х 10 - 4 %
европия от 1 х 10 - 6 % до 5 х 10 - 4 %.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
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.
Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 120 °С.
Ступки и пестики яшмовые или из органического стекла.
Чашки кварцевые вместимостью 30 — 50 см3.
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/дм3.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, х.ч., раствор с концентрацией 10 г/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Растворы I запасные неодима, самария, европия и эрбия, содержащие 1 мг/см3 одного из РЗЭ (в расчете на окись): 100 мг окиси РЗЭ помещают в стакан вместимостью 50 см3, смачивают водой, приливают 0,5 — 1 см3 соляной кислоты, нагревают на электрической плитке до растворения, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают.
Растворы I рабочие, содержащие 1 мкг/см3 РЗЭ (в расчете на окись), готовят разбавлением запасных растворов I водой в 1000 раз.
Раствор II запасной неодима, содержащий 1 мг/см3 неодима (в расчете на окись): 100 мг окиси неодима помещают в стакан вместимостью 50 см3, смачивают водой, приливают 0,5 — 1 см3 азотной кислоты, нагревают на электрической плитке до растворения, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки и перемешивают.
Раствор II рабочий, содержащий 1 мкг/см3 неодима (в расчете на окись), готовят разбавлением запасного раствора II водой в 1000 раз.
Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 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 см3 раствора хлористого натрия и по 0,5 см3 соляной кислоты. В две чашки вводят рабочие растворы I неодима и эрбия (1 мкг/см3) 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 см3 азотной кислоты. В два тигля вводят рабочий раствор II неодима (1 мкг/см3) 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 см3 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. № 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 см3 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. № 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. № 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 \lambda = 330 нм.
Ширина щели монохроматора эмиссии — 0,5 нм.
Ширина щели монохроматора возбуждения — 20 нм.
3.2.1, 3.2.2. (Введены дополнительно, Изм. № 2).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. В каждой регистрограмме измеряют высоту (h) пика аналитической линии элемента примеси (см. табл. 1).
| Элемент | Регистрируемый участок спектра, нм | Длина волны аналитической линии, нм | Основа |
|---|---|---|---|
| Неодим Эрбий Самарий Европий | 885 — 900 880 — 910 540 — 560 630 — 660 610 — 630 | 893 893 549 649 619 | В лантане В иттрии В лантане В гадолинии В гадолинии |
По двум параллельным значениям h_{1} и h_{2} , полученным по двум регистрограммам для кристаллофосфоров, приготовленных из пробы без добавок, находят среднеарифметическое значение h_{x} . Массовую долю каждой из определяемых окисей (Х) в процентах вычисляют по формуле
X = \frac{ch_{x}}{h_{c} - h_{x}} ,
где с — массовая доля добавки определяемой окиси, %;
h_{c} — 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 h_{1} и h_{2} вычисляют значения X_{1} и X_{2} — 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.
| Основа | Определяемая примесь | Допускаемое расхождение |
|---|---|---|
| Лантан и его окись Иттрий и его окись Гадолиний и его окись | Окись неодима Окись эрбия Окись неодима Окись самария Окись европия | 2,0 2,5 3,0 2,0 1,8 |
4.1, 4.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).