ГОСТ 23862.17-79. Празеодим и его окись. Метод определения примесей окисей редкоземельных элементов

(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 19.10.1979 № 3989)

(ред. от 01.05.1990)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ПРАЗЕОДИМ И ЕГО ОКИСЬ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ ОКИСЕЙ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Praseodymium and its oxide. Method of determination of rare-earth element oxides

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 нейтронно-активационный метод определения примесей окисей редкоземельных элементов в празеодиме и его окиси.

Метод основан на облучении анализируемого материала и образцов сравнения потоком тепловых нейтронов 3 \cdot 10^{13} нейтр/см2 х с с последующим измерением активности радиоактивных изотопов элементов.

Интервалы определяемых массовых долей примесей окисей:

лантана от 1 \cdot 10^{- 3} % до 1 \cdot 10^{- 2} %

церия от 1 \cdot 10^{- 3} % до 1 \cdot 10^{- 2} %

неодима от 1 \cdot 10^{- 3} % до 1 \cdot 10^{- 2} %

самария от 3 \cdot 10^{- 4} % до 5 \cdot 10^{- 3} %.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

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

2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ

Реактор исследовательский водо-водяной с потоком нейтронов n \cdot 10^{13} нейтр/см2 х с и отношением тепловых нейтронов к быстрым 10:1.

Гамма-спектрометр полупроводниковый, состоящий из многоканального анализатора АИ-4096, блоков усиления сигналов, полупроводникового германий-литиевого детектора объемом 60 см3 с фотоэффективностью регистрации гамма-линии кобальта-57 не менее 0,8 — 1,0%. Разрешение спектрометра по гамма-линии цезия-137 ( E_{\gamma} = 0,682 МэВ) — (3 — 4) КэВ.

Гамма-источники образцовые спектрометрические (ОСГИ) по ГОСТ 8.315-97.

Средства индивидуальной защиты от излучения и загрязнений радиоизотопами согласно требованиям ОСП-72.

Радиометр «ТИСС» или аналогичный.

Контейнер свинцовый транспортный марки КЛ-7.

Контейнер настольный марки КТ.

Фольга алюминиевая 995-А толщиной 0,2 — 0,3 мм.

Графит порошковый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 110 °С.

Ступка и пестик из органического стекла.

Пленка полиэтиленовая.

Бюксы стеклянные тип СВ24/10.

Пипетки на 0,1 см3.

Окиси лантана, церия, неодима и самария чистотой не менее 99,99%.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, концентрированная, 6 моль/дм3.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1 Приготовление образцов сравнения

Образцы сравнения (ОС) готовят смешиванием порошкового графита с окисями определяемых РЗЭ. Готовят две серии ОС: первая (ОСЛС) содержит добавки лантана и самария, вторая (ОСЦН) — добавки церия и неодима.

Для приготовления ОСЛС 1, содержащего по 10% окисей лантана и самария, или ОСЦН 1, содержащего по 10% окисей церия и неодима, в ступку из органического стекла помещают 800 мг графита порошкового и по 100 мг свежепрокаленных окисей лантана и самария (для ОСЛС 1) или по 100 мг свежепрокаленных окисей церия и неодима (для ОСЦН 1). Содержимое перемешивают в течение 60 мин, добавляя спирт до кашицеобразного состояния массы. После окончания перемешивания смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100 — 110 °С в течение 60 мин и растирают до измельчения образовавшихся комочков.

Образцы сравнения ОСЛС 2 — ОСЛС 7 или ОСЦН 2 — ОСЦН 6 готовят последовательным разбавлением соответственно ОСЛС 1 или ОСЦН 1, а затем каждого последующего образца порошковым графитом, повторяя каждый раз процедуру перемешивания и высушивания, как описано для приготовления образцов ОСЛС 1 и ОСЦН 1.

Содержание каждой из определяемых примесей в образцах сравнения ОСЛС 2 — ОСЛС 7 и ОСЦН 2 — ОСЦН 6 и вводимые в смесь навески порошкового графита и предыдущего образца сравнения указаны в табл. 1.

Обозначение образца	Массовая доля каждой из определяемых примесей в расчете на содержание окисей в смеси окисей и порошковый графит, %	Масса навески, г
		порошкового графита	предыдущего образца (в скобках указано его обозначение)
ОСЛС 1 ОСЛС 2	10 1,0	- 1,004	- 0,112 (ОСЛС 1)
ОСЛС 3	-1 1 х 10	1,046	0,116 (ОСЛС 2)
ОСЛС 4	-2 1 х 10	1,458	0,162 (ОСЛС 3)
ОСЛС 5	-3 5 х 10	0,620	0,620 (ОСЛС 4)
ОСЛС 6	-3 1 х 10	0,960	0,240 (ОСЛС 5)
ОСЛС 7	-4 2 х 10	0,800	0,200 (ОСЛС 6)
ОСЦН 1 ОСЦН 2	10 1,0	- 1,004	- 0,112 (ОСЦН 1)
ОСЦН 3	-1 1 х 10	1,046	0,116 (ОСЦН 2)
ОСЦН 4	-2 1 х 10	1,440	0,160 (ОСЦН 3)
ОСЦН 5	-3 5 х 10	0,600	0,600 (ОСЦН 4)
ОСЦН 6	-3 1 х 10	0,800	0,200 (ОСЦН 5)

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Навеску анализируемой окиси празеодима массой 10 мг смешивают с 90 мг порошкового графита, упаковывают в алюминиевую фольгу, предварительно протертую спиртом, и маркируют.

Навеску анализируемого металлического празеодима массой 8,3 мг упаковывают в алюминиевую фольгу, предварительно протертую спиртом, и маркируют.

Образцы сравнения ОСЛС 4 — ОСЛС 7 и ОСЦН 4 — ОСЦН 6 массой по 100 мг каждого упаковывают в алюминиевую фольгу (каждый ОС отдельно) и маркируют.

Пробу и образцы сравнения облучают в ядерном реакторе в течение 10 ч потоком тепловых нейтронов 3 \cdot 10^{13} нейтр/см2 х с. Транспортировка облученных проб и образцов сравнения, в соответствии с требованиями ОСП-72, осуществляется в свинцовых транспортных контейнерах марки КЛ-7 на специальной машине. Облученную пробу и образцы сравнения выдерживают в течение 11 сут.

В случае анализа окиси празеодима облученную пробу и образцы сравнения после выдерживания переносят в полиэтиленовые пакеты и измеряют на полупроводниковом гамма-спектрометре (см. п. 4.2).

При анализе металлического празеодима пробу и образцы сравнения переносят в стеклянные бюксы (для каждого образца сравнения отдельную бюксу), приливают по 1 см3 6 моль/дм3 соляной кислоты и измеряют на полупроводниковом гамма-спектрометре (см. п. 4.2).

4.2 Измерение радиоактивности

Перед измерениями гамма-спектрометр градуируют по энергии с помощью эталонов гамма-излучателей комплекта ОСГИ. При градуировании подбирается такое усиление сигналов, поступающих с детектора, чтобы на один канал анализатора приходилось 0,8 — 1 КэВ.

Пробу измеряют последовательно с образцами сравнения в одинаковых геометрических условиях.

Определение проводят по основным фотопикам в спектре: лантана — по лантану-140 ( E_{\gamma} = 487 КэВ), церия — по церию-141 ( E_{\gamma} = 144 КэВ), неодима — по неодиму-147 ( E_{\gamma} = 91 КэВ), самария — по самарию-153 ( E_{\gamma} = 103 КэВ).

Определение площади основного фотопика в спектре S(S_{0}) , имп/мин проводят с помощью блока математических операций анализатора или графическим путем после записи спектра на бумаге и вычисляют по формуле

где I_{i} — интенсивность излучения в i-ом канале, имп/мин;

I_{1min},I_{2min} — интенсивность излучения (минимальная) справа и слева от пика, имп/мин;

Время измерения площади основного фотопика пробы и образцов сравнения определяется реальным содержанием примесей в измеряемых пробах и образцах сравнения и составляет 5 — 10 мин.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1 Массовую долю определяемой примеси окиси РЗЭ ( X ) в процентах вычисляют по формуле

где C_{o} — массовая доля определяемой примеси в образце сравнения, %;

m_{o} — масса образца сравнения, мг;

m — масса навески анализируемой пробы в расчете на окись, мг.

S — площадь основного фотопика примеси в спектре пробы, имп;

S_{0} — площадь основного фотопика примеси в спектре образца сравнения, имп.

За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.2. Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. 2.

Массовая доля окисей лантана, церия, неодима, %	Допускаемое расхождение, %	Массовая доля окиси самария, %	Допускаемое расхождение, %
-3	-4	-4	-4
1 х 10	4 х 10	3 х 10	1,5 х 10
-2	-3	-3	-4
1 х 10	2 х 10	1 х 10	4 х 10
		-3 5 х 10	-3 2 х 10

---