Бесплатная библиотека всех действующих ГОСТов
www.docload.spb.ru

Все стандарты, размещенные на этом сайте, не являются их официальным изданием и предназначены исключительно для ознакомительных целей.
Электронные копии этих документов могут распространяться без всяких ограничений. Вы можете размещать информацию с этого сайта на любом другом сайте.
Это некоммерческий сайт и здесь не продаются документы. Вы можете скачать их абсолютно бесплатно!
Содержимое сайта не нарушает чьих-либо авторских прав! Человек имеет право на информацию!

 

 

Введен в действие

Постановлением Госстандарта СССР

от 19 октября 1979 г. N 3988

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 

ЛАНТАН, ЦЕРИЙ, ИТТЕРБИЙ, ЛЮТЕЦИЙ, ИТТРИЙ И ИХ ОКИСИ

 

ХИМИКО-СПЕКТРАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ

ОКИСЕЙ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

 

Lanthanum, cerium, ytterbium, lutecium, yttrium

and their oxides. Chemical-spectral method

of determination of impurities in oxides

of rare earth elements

 

ГОСТ 23862.8-79

 

Группа В59

 

ОКСТУ 1709

 

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. N 3988 дата введения установлена 01.01.1981.

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

Издание с Изменением N 1, утвержденным в апреле 1985 г. (ИУС 7-85).

 

Настоящий стандарт устанавливает химико-спектральный метод определения примесей окисей редкоземельных элементов в лантане, церии, иттербии, лютеции, иттрии и их окисях.

Метод основан на экстракционно-хроматографическом концентрировании редкоземельных примесей. Полученный концентрат анализируют спектральным методом при испарении из тонкого слоя с торца угольного электрода в атмосфере аргон-кислород, возбуждении и фотографической регистрации дугового эмиссионного спектра с последующим определением массовых долей примесей по градуировочному графику.

Интервалы определяемых массовых долей примесей окисей:

в лантане и его окиси:

церия от % до %

празеодима от % до %

неодима от % до %

самария от % до %

европия от % до %

гадолиния от % до %

тербия от % до %

диспрозия от % до %

гольмия от % до %

эрбия от % до %

тулия от % до %

иттербия от % до %

лютеция от % до %

в церии и его двуокиси:

лантана от % до %

празеодима от % до %

неодима от % до %

самария от % до %

европия от % до %

гадолиния от % до %

тербия от % до %

диспрозия от % до %

гольмия от % до %

тулия от % до %

иттербия от % до %

лютеция от % до %

в иттербии и его окиси:

лантана от % до %

церия от % до %

празеодима от % до %

неодима от % до %

самария от % до %

европия от % до %

гадолиния от % до %

тербия от % до %

диспрозия от % до %

гольмия от % до %

эрбия от % до %

тулия от % до %

в иттрии и его окиси:

лантана от % до %

церия от % до %

празеодима от % до %

неодима от % до %

самария от % до %

европия от % до %

гадолиния от % до %

тербия от % до %

диспрозия от % до %

гольмия от % до %

эрбия от % до %

тулия от % до %

иттербия от % до %

лютеция от % до %

в окиси лютеция:

лантана от % до %

церия от % до %

празеодима от % до %

неодима от % до %

самария от % до %

европия от % до %

гадолиния от % до %

тербия от % до %

диспрозия от % до %

гольмия от % до %

эрбия от % до %

тулия от % до %

иттербия от % до %

(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

 

Колонки хроматографические из молибденового стекла высотой 600 - 800 мм двух типов: колонки с водяной рубашкой, колонки без водяной рубашки (см. черт. 1) ГОСТ 23862.7-79.

Колонки кварцевые внутренним диаметром 15 мм, высотой 35 мм.

Испарители из молибденового стекла (см. черт. 2, ГОСТ 23862.7-79).

Термостат ТС-16 или аналогичный, обеспечивающий нагрев воды до (40 +/- 2) °С.

Потенциометр ЛПУ-01 или аналогичный, для измерения рН в интервале от 1 до 11.

Мельница шаровая металлическая диаметром 210 мм, высотой 200 мм, массой 4 кг.

Шары металлические диаметром 30 мм, 25 шт.

Сита металлические.

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 200 °С.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 1000 °С.

Мотор швейный ДШС-2.

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

Генератор дуговой типа ДГ-2 с дополнительным реостатом или аналогичный, пригодный для поджига дуги постоянного тока высокочастотным разрядом.

Выпрямитель 250 - 300 В, 30 - 50 А.

Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2 или аналогичный.

Спектропроектор ПС-18 или аналогичный.

Весы аналитические.

Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичные.

Станок для заточки электродов.

Плитка электрическая.

Насос водоструйный лабораторный стеклянный по ГОСТ 25336-82.

Камера из кварца, состоящая из цилиндра высотой 42 мм, диаметром 50 мм, изготовленного из оптического кварца, и двух круглых пластин диаметром 70 мм из технического кварца, которые закреплены в штативе прибора. Кварцевый цилиндр свободно лежит на нижней пластине, верхнюю пластину опускают на цилиндр. В каждой из пластин имеется по отводной трубке для подачи газов и по отверстию для электродов.

Ротаметры типа РС-3.

Редукторы кислородные.

Манометры по ГОСТ 2405-88 на 1 - 4 кгс/см2.

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

Электроды, выточенные из углей спектральных ОСЧ-7-3, диаметром 6 мм, заточенные на усеченный конус с углом при вершине 15° и с площадкой диаметром 1,5 мм.

Электроды, выточенные из углей спектральных ОСЧ-7-3, диаметром 6 мм с бортиком высотой 1 мм.

Порошок графитовый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.

Пластинки фотографические спектрографические тип I, размером 9 х 24 или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий в спектре.

Стаканы химические стеклянные.

Воронки делительные вместимостью 1000, 2000 см3.

Воронки Бюхнера диаметром 132 мм.

Колбы Бунзена вместимостью 200, 500, 1000 см3.

Пипетки.

Микропипетки на 0,1 см3 гидрофобизированные: высушенные в сушильном шкафу при 120 - 150 °С пипетки охлаждают, промывают внутреннюю поверхность каждой пипетки диметилдихлорсиланом и высушивают в сушильном шкафу при 120 °С.

Бюретки на 25 см3.

Цилиндры стеклянные вместимостью 1000 см3 с притертой пробкой.

Колбы стеклянные конические.

Колба стеклянная вместимостью 1000 см3 с обратным холодильником.

Колбы мерные.

Мешалка стеклянная пропеллерная.

Тигли кварцевые вместимостью 10 - 15 см3 гидрофобизированные: внутренние стенки тигля обмывают диметилдихлорсиланом и высушивают при 120 °С.

Прибор для перегонки с колбой Вюрца вместимостью 500 - 1000 см3.

Пробки резиновые.

Пленка полиэтиленовая.

Бумага универсальная индикаторная рН 1 - 10.

Силикагель марки КСК N 2 или N 2,5.

Фторопласт-4 (тефлон), порошок с размером гранул ~ 0,1 мм.

Вата тефлоновая.

Окиси редкоземельных элементов: лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция и иттрия, чистые по определяемым примесям.

Медь сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165-78, 0,5 моль/дм3 раствор.

Стандартные растворы лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция, содержащие 10 мг/см3 одного из РЗЭ в расчете на окись. Каждый раствор готовят отдельно:

1 г соответствующей окиси РЗЭ (свежепрокаленной) помещают в стакан вместимостью 100 см3, прибавляют 10 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают до полного растворения окиси; раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят объем до метки водой.

Растворы внутреннего стандарта, содержащие 1 мг/см3 церия или 1 мг/см3 эрбия в расчете на окись, готовят разбавлением 10 см3 стандартного раствора, содержащего 10 мг/см3 церия или эрбия в расчете на окись.

Раствор 1, содержащий по 0,1 мг/см3 лантана, церия, празеодима, неодима, самария и европия в расчете на окись: по 1 см3 каждого стандартного раствора (10 мг/см3) лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия в расчете на окись помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят объем до метки 1 моль/дм3 раствором соляной кислоты.

Раствор 2, содержащий по 0,1 мг/см3 гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция в расчете на окись: по 1 см3 каждого стандартного раствора (10 мг/см3) гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция в расчете на окись помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят объем до метки 1 моль/дм3 раствором соляной кислоты.

Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78, х.ч., насыщенный раствор.

Натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76, х.ч., раствор с концентрацией 50 г/дм3.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, растворы с концентрацией 100 г/дм3 и 20 г/дм3.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, х.ч.

Калий бромноватокислый по ГОСТ 4457-74, х.ч.: 0,1 моль/дм3 раствор (16,8 г растворяют в 1000 см3 воды); 0,1 моль/дм3 раствор в 3,5 моль/дм3 растворе азотной кислоты; 0,1 моль/дм3 раствор в 7 моль/дм3 растворе азотной кислоты. Готовят в день употребления.

Аммоний роданистый 0,3 моль/дм3, 0,8 моль/дм3 растворы с рН 4,7.

Вода дистиллированная, дважды перегнанная в кварцевом перегонном приборе.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч., концентрированная и титрованные растворы: 0,01; 0,1; 0,3; 0,4; 0,5; 0,8; 1; 1,1; 1,2; 1,5; 2; 2,2; 2,4; 2,5; 3; 4; 5; 7 моль/дм3.

Кислота соляная, дважды перегнанная, 1,5 моль/дм3 раствор.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76, х.ч., насыщенный раствор.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, х.ч., концентрированная, 3,5; 7 моль/дм3 растворы.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484-78, х.ч., концентрированная, 1 моль/дм3 раствор.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, х.ч., концентрированный, раствор с концентрацией 50 г/дм3.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76.

Ацетон по ГОСТ 2603-79.

Арсеназо-III, раствор с концентрацией 0,2 г/дм3.

Фенолфталеин по НТД, спиртовой раствор с концентрацией 10 г/дм3.

Ди-(2-этилгексил) фосфорная кислота (Д2ЭГФК), техническая (50 - 70%) и улучшенная (не менее 95%).

Д2ЭГФК 100% получают из технической Д2ЭГФК или улучшенной Д2ЭГФК очисткой по ГОСТ 23862.7-79 (пп. 3.1 и 3.2).

Трибутилфосфат (ТБФ) очищенный по ГОСТ 23862.7-79, п. 3.3.

Эфир этиловый.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Диметилдихлорсилан.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74.

Диметилдихлорсилан, раствор в четыреххлористом углероде (1:4).

Этиленгликоль по ГОСТ 10164-75.

Кислота аскорбиновая, раствор с концентрацией 5 г/дм3 в 1 моль/дм3 соляной кислоте; готовят в день употребления.

Бензол по ГОСТ 5955-75.

Полистирол.

Раствор полистирола в бензоле с концентрацией 20 г/дм3; готовят в день употребления.

Аргон газообразный по ГОСТ 10157-79.

Кислород газообразный по ГОСТ 5583-78.

Азот газообразный по ГОСТ 9293-74.

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

 

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

 

3.1. Приготовление образцов сравнения

 

Готовят две серии образцов сравнения (ОС). Одна серия (ЛОС) содержит лантан, церий, празеодим, неодим, самарий и европий (легкие РЗЭ). Другая серия (ТОС) содержит гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций (тяжелые РЗЭ).

3.1.1. Образцы сравнения ЛОС готовят разбавлением раствора 1, а ТОС - разбавлением раствора 2. Соответствующие количества раствора 1 или 2, указанные для каждого образца в табл. 1, отбирают пипеткой, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и разбавляют 1 моль/дм3 соляной кислотой до метки.

 

Таблица 1

 

─────┬─────────────┬───────────┬─────┬────────────────┬───────────

Обоз-│ Количество  │Количество │Обоз-│   Количество   │Количество

наче-│   лантана,  │раствора 1,│наче-│   гадолиния,   │раствора 2,

ние     церия,    │взятое для │ние      тербия,     │взятое для

об-  │ празеодима, │разбавле-  │об-     диспрозия,   │разбавле-

разца│  неодима,   │ния, см3   │разца│гольмия, эрбия, │ния, см3

       самария,                   │тулия, иттербия,│

        европия                       лютеция    

     │в расчете на │                   в расчете   

     │окись, мг/см3│                │на окись, мг/см3│

─────┼─────────────┼───────────┼─────┼────────────────┼───────────

           -2                           -2       

ЛОС-1│5 х 10       │50         │ТОС-1│5 х 10          │50

           -2                           -2       

ЛОС-2│2 х 10       │20         │ТОС-2│2 х 10          │20

           -2                           -2       

ЛОС-3│1 х 10       │10         │ТОС-3│1 х 10          │10

           -3                           -3       

ЛОС-4│5 х 10       │5          │ТОС-4│5 х 10          │5

           -3                           -3       

ЛОС-5│2 х 10       │2          │ТОС-5│2 х 10          │2

           -3                           -3       

ЛОС-6│1 х 10       │1          │ТОС-6│1 х 10          │1

           -4                           -4       

ЛОС-7│5 х 10       │0,5        │ТОС-7│5 х 10          │0,5

 

3.2. Подготовка электродов

 

Электроды пропитывают полистиролом, погружая каждый электрод заточенной частью в раствор полистирола в бензоле концентрацией 20 г/дм3 на глубину 10 - 15 мм, выдерживают 2 - 3 с и высушивают на воздухе в течение 1 ч. Операцию пропитки и просушивания следует проводить в вытяжном шкафу.

Перед проведением анализа на электроды наносят по 0,02 см3 раствора хлористого натрия с концентрацией 20 г/дм3 и высушивают под лампой накаливания.

3.1.1, 3.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

 

3.3. Заполнение кварцевой колонки

 

В патрубок кварцевой колонки помещают неплотный комочек тефлоновой ваты и 100 мг порошка тефлона. Тефлон в колонке промывают 5 - 10 см3 ацетона, 5 см3 воды и 3 см3 раствора аммиака (1:20).

 

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

 

4.1. Получение концентратов примесей РЗЭ

 

Концентраты редкоземельных примесей получают в экстракционно-хроматографических колонках. Приготовление экстракционно-хроматографических колонок и техника хроматографических разделений по ГОСТ 23862.7-79 (разд. 3).

 

4.2. Анализ лантана или его окиси

 

Выделение концентрата примесей: церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция

Концентрат примесей РЗЭ получают в экстракционно-хроматографической колонке с водяной рубашкой. Внутренний диаметр колонки 16 мм. Колонка заполнена сорбентом (25 г силикагеля с размером зерна 0,06 - 0,07 мм + 15 см3 100%-ной Д2ЭГФК, свободный объем сорбента 40 см3).

Навеску металлического лантана массой 0,85 г или 1 г его окиси помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 6 - 8 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты, 0,5 см3 пероксида водорода и нагревают до растворения. Раствор упаривают почти досуха, хлориды РЗЭ растворяют в 50 см3 0,01 моль/дм3 соляной кислоты и пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку. Техника работы на экстракционно-хроматографической колонке по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79. Стакан, в котором растворялась проба, промывают 50 см3 0,3 моль/дм3 соляной кислотой, и промывной раствор пропускают через колонку. Через колонку пропускают 0,3 моль/дм3 соляную кислоту. 180 см3 элюата (включая объем пробы и промывного раствора) собирают в мерный цилиндр вместимостью 250 см3 (раствор чистого лантана). Далее элюат собирают в пробирки порциями по 5 см3, в каждой из которых определяют наличие лантана по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79. Порции элюата, не содержащие лантан, переносят в мерный цилиндр вместимостью 1000 см3. Через колонку пропускают 450 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты, собирая элюат в тот же мерный цилиндр. Элюат упаривают в испарителе до объема 15 - 20 см3 и переносят в мерный цилиндр вместимостью 25 см3. Раствор делят на две равные части, каждую переносят в отдельный стакан вместимостью 50 см3. В один стакан добавляют 0,02 см3 "внутреннего стандарта" эрбия (1 мг/см3) - концентрат легких РЗЭ; в другой добавляют 0,02 см3 "внутреннего стандарта" церия (1 мг/см3) - концентрат тяжелых РЗЭ.

 

4.3. Анализ церия или его двуокиси

 

Выделение концентрата примесей: лантана, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция

Концентрат примесей РЗЭ получают в экстракционно-хроматографической колонке без водяной рубашки. Внутренний диаметр колонки 29 мм. Колонка заполнена сорбентом (42 г силикагеля с размером зерна 0,1 мм + 25 см3 ТБФ, свободный объем колонки 60 см3).

Навеску металлического церия массой 1,62 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 30 см3 концентрированной азотной кислоты и растворяют при нагревании.

Навеску двуокиси церия массой 2 г помещают в стакан вместимостью 100 см3, смачивают несколькими каплями дистиллированной воды, добавляют 5 - 6 капель фтористо-водородной кислоты, 30 см3 концентрированной азотной кислоты и растворяют при нагревании.

Раствор пробы упаривают до объема 15 см3, охлаждают до комнатной температуры, добавляют 30 см3 0,1 моль/дм3 раствора бромноватокислого калия в воде. Через колонку пропускают 100 см3 0,1 моль/дм3 раствора бромноватокислого калия в 7 моль/дм3 азотной кислоте. Элюат отбрасывают. Затем через колонку пропускают раствор пробы. Выделение концентрата примесей РЗЭ проводят при комнатной температуре. Техника работы на колонке - по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79.

Стакан, в котором растворялась проба, промывают 10 см3 0,1 моль/дм3 раствора бромноватокислого калия в 3,5 моль/дм3 азотной кислоте. Промывной раствор пропускают через колонку. Элюат собирают в мерный цилиндр вместимостью 250 см3. Через колонку пропускают 70 см3 0,1 моль/дм3 раствора бромноватокислого калия в 3,5 моль/дм3 азотной кислоте, собирая элюат в тот же цилиндр. Собирают 120 см3 элюата (включая объем пробы и промывного раствора). Элюат упаривают в испарителе до объема 20 см3, переносят в стакан вместимостью 100 см3 и добавляют 0,04 см3 "внутреннего стандарта" эрбия (1 мг/см3) (концентрат примесей РЗЭ). Через колонку пропускают 100 см3 1 моль/дм3 соляной кислоты, 100 см3 раствора аскорбиновой кислоты и 100 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты. Элюаты собирают в стакан вместимостью 500 см3 (раствор чистого церия). Через колонку пропускают 100 см3 0,1 моль/дм3 соляной кислоты. Элюат отбрасывают.

 

4.4. Анализ иттербия или его окиси

 

Выделение концентрата примесей: лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия

Концентрат примесей получают в экстракционно-хроматографической колонке с водяной рубашкой. Внутренний диаметр колонки 26 мм. Колонка заполнена сорбентом (100 г силикагеля с размером зерна 0,06 - 0,07 мм + 60 см3 100%-ной Д2ЭГФК, свободный объем сорбента 160 см3).

Навеску металлического иттербия массой 0,44 г или 0,5 г его окиси помещают в стакан вместимостью 50 см3, добавляют 6 - 8 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты и 0,5 см3 пероксида водорода, нагревают до полного растворения и упаривают до влажных солей. Хлориды РЗЭ растворяют в 15 см3 4 моль/дм3 соляной кислоты и пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку. Техника работы на экстракционно-хроматографической колонке - по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79. Стакан, в котором растворялась проба, промывают 15 см3 5 моль/дм3 соляной кислоты. Промывной раствор пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку. Затем через колонку пропускают 5 моль/дм3 соляную кислоту. Первые 60 см3 элюата, включая объемы раствора пробы и промывного раствора, отбрасывают, следующие 500 см3 элюата собирают в мерный цилиндр вместимостью 1000 см3, далее элюат собирают в пробирки порциями по 10 см3, в каждой из которых определяют наличие иттербия по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79.

Порции элюата, не содержащие иттербий, добавляют к элюату в мерном цилиндре, элюат упаривают в испарителе до объема 15 - 20 см3 и переносят в мерный цилиндр вместимостью 25 см3. Раствор делят на две равные части, каждую переносят в отдельный стакан вместимостью 50 см3. В один стакан добавляют 0,02 см3 "внутреннего стандарта" эрбия (1 мг/см3) - концентрат легких РЗЭ; в другой - 0,02 см3 "внутреннего стандарта" церия (1 мг/см3) - концентрат тяжелых РЗЭ.

Через колонку пропускают 7 моль/дм3 соляную кислоту. В мерный цилиндр вместимостью 2000 см3 собирают 2000 см3 элюата (раствор чистого иттербия).

4.3, 4.4. (Измененная редакция, Изм. N 1).

 

4.5. Анализ лютеция или его окиси

 

Выделение концентрата примесей: лантана, церия, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия

Концентрат примесей получают в экстракционно-хроматографической колонке с водяной рубашкой. Внутренний диаметр колонки 30 мм. Колонка заполнена сорбентом (115 г силикагеля с размером зерна 0,06 - 0,07 мм + 70 см3 100%-ной Д2ЭГФК. Свободный объем сорбента 180 см3).

Навеску металлического лютеция массой 0,44 г или 0,5 г его окиси помешают в стакан вместимостью 50 см3, добавляют 6 - 8 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты, 0,5 см3 пероксида водорода, нагревают до полного растворения и упаривают до влажных солей. Хлориды РЗЭ растворяют в 15 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты и пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку. Техника работы на экстракционно-хроматографической колонке по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79.

Стакан, в котором растворялась проба, промывают 15 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты. Промывной раствор пропускают через колонку. Затем через колонку пропускают 7 моль/дм3 соляную кислоту. Первые 70 см3 элюата, включая объем раствора пробы и промывного раствора, отбрасывают, следующие 700 см3 элюата собирают в мерный цилиндр вместимостью 1000 см3. Далее элюат собирают в пробирки порциями по 10 см3, в каждой из которых определяют наличие лютеция по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79. Порции элюата, не содержащие лютеций, добавляют в цилиндр с элюатом и упаривают в испарителе до объема 15 - 20 см3. Раствор переносят в мерный цилиндр вместимостью 25 см3, делят на две равные части, каждую переносят в отдельный стакан вместимостью 50 см3. В один стакан добавляют 0,02 см3 внутреннего стандарта эрбия (1 мг/см3) - концентрат легких РЗЭ; в другой - 0,02 см3 внутреннего стандарта церия (1 мг/см3) - концентрат тяжелых РЗЭ.

Колонку промывают 1600 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты, собирая элюат в стакан (раствор чистого лютеция).

 

4.6. Анализ иттрия или его окиси

 

Выделение концентрата примесей: лантана, церия, празеодима, неодима, самария и европия

Концентрат примесей получают в экстракционно-хроматографической колонке внутренним диаметром 25 мм, заполненной сорбентом (50 г силикагеля с размером зерна 0,06 - 0,07 мм + 30 см3 100%-ной Д2ЭГФК, свободный объем сорбента 75 см3).

Навеску металлического иттрия массой 0,79 г или 1 г его окиси помещают в стакан вместимостью 50 см3, добавляют 5 - 6 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты, 0,5 см3 пероксида водорода и нагревают до полного растворения. Раствор упаривают до влажных солей, которые растворяют в 30 см3 2,5 моль/дм3 соляной кислоты и пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку. Техника работы на колонке по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79.

Стакан, в котором растворялась проба, промывают 15 см3 2,5 моль/дм3 соляной кислоты. Далее колонку промывают 2,5 моль/дм3 соляной кислотой, 85 см3 элюата собирают в мерный цилиндр вместимостью 100 см3. Далее элюат собирают в пробирки порциями по 10 см3, в каждой из которых определяют наличие иттрия (разд. 3 ГОСТ 23862.7-79). Порции элюата, не содержащие иттрий, добавляют к основной порции элюата в мерном цилиндре, упаривают в испарителе до объема 15 - 20 см3 и переносят в стакан вместимостью 50 см3, добавляют 0,02 см3 раствора внутреннего стандарта эрбия (1 мг/см3) (концентрат примесей легких РЗЭ). Затем через колонку пропускают 250 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты. Элюат собирают в стакан (раствор чистого иттрия).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

 

4.7. Анализ иттрия или его окиси

 

Выделение концентрата примесей: гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия и лютеция

Концентрат примесей РЗЭ получают в экстракционно-хроматографической колонке без водяной рубашки диаметром 28 мм, заполненной сорбентом (58 г силикагеля с размером зерна 0,1 мм + 35 см3 ТБФ, свободный объем сорбента 85 см3).

Навеску металлического иттрия массой 0,39 г или 0,5 г его окиси помещают в стакан вместимостью 100 см3, добавляют 5 - 7 см3 7 моль/дм3 соляной кислоты, 0,5 см3 пероксида водорода и нагревают до полного растворения. Раствор упаривают до влажных солей, растворяют в 30 см3 0,8 моль/дм3 раствора роданистого аммония и пропускают через экстракционно-хроматографическую колонку, предварительно промытую 300 см3 дистиллированной воды до рН 4,4 и 150 см3 0,8 моль/дм3 раствора роданистого аммония. Техника работы на колонке по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79. Выделение концентрата примесей РЗЭ проводят при комнатной температуре.

Стакан, в котором растворялась проба, промывают 30 см3 0,8 моль/дм3 раствора роданистого аммония. Далее колонку промывают 0,3 моль/дм3 раствором роданистого аммония. Первые 100 см3, включая объем раствора пробы и промывного раствора, отбрасывают. Далее элюат собирают в пробирки порциями по 10 см3, в каждой из которых определяют наличие иттрия по ГОСТ 23862.7-79 п. 3.8. Порции элюата, не содержащие иттрий, отбрасывают. Далее 180 см3 элюата собирают в стакан (раствор чистого иттрия). Затем элюат собирают в пробирки порциями по 10 см3, в каждой из которых определяют наличие иттрия по разд. 3 ГОСТ 23862.7-79. Порции элюата, не содержащие иттрий, переносят в испаритель и в дальнейшем упаривают вместе с последующими порциями элюата. Последующие порции элюата получают, пропуская через колонку 200 см3 1 моль/дм3 соляной кислоты. Элюат упаривают в испарителе до объема 15 - 20 см3, переносят в стакан вместимостью 50 см3 и добавляют 0,02 см3 раствора внутреннего стандарта церия 1 мг/см3 (концентрат примесей РЗЭ).

 

4.8. Очистка концентратов редкоземельных примесей

и подготовка их к спектральному анализу

 

Концентраты примесей РЗЭ, выделенные из лантана, иттербия, лютеция и примеси легких РЗЭ из иттрия упаривают до объема 2 - 3 см3, а концентраты примесей, выделенные из церия, и примеси тяжелых РЗЭ из иттрия упаривают до появления осадка.

Каждый из упаренных растворов нейтрализуют аммиаком до рН 10 по фенолфталеину и фильтруют через кварцевую колонку, промытую перед анализом 5 см3 ацетона и 5 см3 раствора аммиака 1:20. Затем осадок в колонке промывают 5 см3 раствора аммиака 1:20 и 10 см3 1 моль/дм3 фтористо-водородной кислоты порциями по 2 - 3 см3 (порции фтористо-водородной кислоты отмеряют полиэтиленовой пипеткой) и 2 см3 ацетона. Элюаты отбрасывают. Далее через колонку пропускают 6 см3 1,5 моль/дм3 соляной кислоты, элюат собирают в гидрофобизированный кварцевый тигель.

Растворы в гидрофобизированных кварцевых тиглях упаривают до 2 - 3 капель. Каждую каплю переносят гидрофобизированной кварцевой пипеткой на торец подготовленного электрода и высушивают под лампой накаливания. Промывают тигель 1 - 2 каплями 7 моль/дм3 соляной кислоты и той же пипеткой каждую каплю промывного раствора переносят на электрод и высушивают.

 

4.9. Спектральный анализ подготовленных концентратов РЗЭ

 

Спектральный анализ проводят на спектрографе ДФС-13. Ширина щели - 15 мкм. Система освещения щели - однолинзовая. На щель проектируется увеличенное четкое изображение электродов. Спектры возбуждают в дуге постоянного тока 10 А в контролируемой атмосфере, для чего нижний электрод с пробой или образцом сравнения - анод, а верхний электрод, заточенный на конус, - катод помещают в кварцевую камеру, через которую непрерывно пропускают аргон и кислород из баллонов. Скорость подачи аргона 5,0 дм3/мин, кислорода 2,5 дм3/мин. Состав газовой смеси в камере: 70% аргона, 30% кислорода.

4.9.1. Определение легких РЗЭ

На подготовленные электроды (ГОСТ 23862.8-79 п. 3.2) наносят гидрофобизированной микропипеткой на 0,1 см3 по 0,02 см3 раствора внутреннего стандарта эрбия (1 мг/см3), высушивают и наносят по 0,02 см3 одного из образцов сравнения в порядке возрастания концентраций (ЛОС-7 - ЛОС-1). Каждый из образцов сравнения наносят на два электрода.

Спектры подготовленных к спектральному анализу концентратов примесей легких РЗЭ фотографируют вместе с образцами сравнения ЛОС-7 - ЛОС-1.

Спектры фотографируют на пластинках типа I в области 390 - 425 нм. Время экспозиции 20 с.

Экспонированные фотопластинки проявляют 3 мин, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде (15 мин) и сушат.

4.9.2. Определение тяжелых РЗЭ

На подготовленные электроды (ГОСТ 23862.8-79 п. 3.2) наносят гидрофобизированной микропипеткой на 0,1 см3 по 0,02 см3 раствора внутреннего стандарта церия (1 мг/см3) в расчете на окись, высушивают и наносят по 0,02 см3 одного из образцов сравнения в порядке возрастания концентраций (ТОС-7 - ТОС-1). Каждый из образцов сравнения наносят на два графитовых электрода.

Спектры подготовленных к спектральному анализу концентратов тяжелых РЗЭ фотографируют вместе с образцами сравнения ТОС-7 - ТОС-1.

Спектры фотографируют на пластинках типа I в области 310 - 340 нм. Время экспозиции 20 с. Экспонированные фотопластинки проявляют 3 мин, промывают водой, фиксируют, промывают в проточной воде 15 мин и сушат.

4.9.1, 4.9.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).

4.9.3. Определение тяжелых РЗЭ, выделенных из церия

На подготовленные электроды (см. п. 3.2) наносят гидрофобизированной пипеткой на 0,1 см3 по 0,02 см3 раствора внутреннего стандарта эрбия (1 мг/см3), высушивают и наносят по 0,02 см3 одного из образцов сравнения в порядке возрастания концентраций (ТОС-7 - ТОС-1). Каждый из образцов сравнения наносят на два графитовых электрода. Спектры подготовленных к спектральному анализу концентратов тяжелых РЗЭ, выделенные из церия, фотографируют вместе с образцами сравнения ТОС-7 - ТОС-1 при условиях, приведенных в п. 4.9.2.

 

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 

5.1. В каждой спектрограмме фотометрируют почернения аналитической линии определяемого элемента  и линии сравнения  (линиями сравнения служат линии элемента внутреннего стандарта церия или эрбия) (см. табл. 2) и вычисляют разность почернений . По двум параллельным значениям  и , полученным по двум спектрам, снятым для каждого образца сравнения, находят среднеарифметическое значение . По значениям lg С и  для образцов сравнения строят градуировочный график в координатах (lg С, ). Массу определяемой примеси (МКГ) находят по градуировочному графику по значению  для пробы ().

 

Таблица 2

 

──────────┬────────┬──────────────────┬─────────────┬─────────────

Определя- │Длина   │Длина волны линии │  Интервал      Условие

емый      │волны     сравнения, нм   │определяемых │ применения

элемент   │аналити-│  ("внутреннего     масс, мкг      линий

          │ческой     стандарта")                

          │линии,  ├────────┬─────────┤            

          │нм      │ церия    эрбия              

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Лантан    │394,91  │395,63  │394,65   │0,01 - 0,2   │Кроме

          │394,91  │395,54  │394,32   │0,1 - 1,0    │концентратов,

          │398,85  │398,89  │398,84   │0,02 - 0,2   │выделенных

          │398,85  │-       │399,12   │0,1 - 1,0    │из тулия

          │399,58  │-       │399,60   │0,02 - 0,1  

          │399,58  │399,38  │399,53   │0,1 - 1,0   

          │404,29  │404,43  │-        │0,1 - 1,0   

          │433,77  │-       │433,90   │0,02 - 0,2  

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Церий     │408,32  │-       │408,30   │0,1 - 1,0    │-

          │416,56  │-       │416,48   │0,1 - 1,0   

          │422,26  │-       │422,10   │0,2 - 1,0   

          │424,87  │-       │425,10   │0,1 - 1,0   

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Празеодим │405,65  │405,63  │405,68   │0,1 - 1,0    │-

          │410,08  │410,09  │-        │0,1 - 1,0   

          │418,95  │-       │418,95   │0,1 - 1,0   

          │422,30  │-       │422,37   │0,1 - 1,0   

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Неодим    │430,36  │430,43  │430,23   │0,04 - 0,4   │-

          │406,11  │406,07  │-        │0,04 - 0,4  

          │401,23  │401,29  │-        │0,1 - 1,0   

          │401,23  │401,24  │-        │0,2 - 1,0   

          │397,33  │397,34  │397,40   │0,1 - 1,0   

          │415,61  │415,55  │-        │0,1 - 1,0   

          │430,36  │430,13  │430,38   │0,1 - 1,0   

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Самарий   │428,08  │428,19  │428,60   │0,04 - 0,4   │Кроме

          │425,64  │425,60  │425,61   │0,04 - 0,4   │концентратов,

          │425,64  │425,61  │425,10   │0,1 - 1,0    │выделенных

                                                │из диспрозия

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Европий   │420,51  │420,58  │420,54   │0,01 - 0,04  │-

          │420,51  │420,29  │420,06   │0,04 - 0,2  

          │412,97  │412,99  │413,15   │0,02 - 0,2  

          │397,20  │-       │397,30   │0,1 - 1,0   

          │397,20  │-       │396,94   │0,04 - 0,2  

          │412,97  │412,35  │-        │0,1 - 1,0   

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Гадолиний │335,05  │335,10  │-        │0,02 - 0,2   │Кроме

          │335,05  │335,23  │-        │0,1 - 1,0    │концентратов,

          │335,86  │335,68  │-        │0,02 - 0,1   │выделенных

          │335,86  │335,50  │-        │0,04 - 1,0   │из гольмия

          │336,22  │335,72  │-        │0,04 - 1,0  

          │342,24  │342,25  │-        │0,1 - 1,0   

          │342,25  │341,89  │-        │0,02 - 0,1  

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Тербий    │332,44  │332,48  │-        │0,1 - 1,0    │Кроме

          │321,91  │322,04  │-        │0,1 - 1,0    │концентратов,

          │319,96  │319,93  │-        │0,1 - 1,0    │выделенных

          │329,31  │329,53  │-        │0,2 - 1,0    │из иттербия

          │332,44  │332,54  │-        │0,1 - 1,0   

          │332,44  │332,60  │-        │0,1 - 1,0   

          │350,92  │350,97  │-        │0,1 - 1,0   

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Диспрозий │340,78  │340,58  │-        │0,02 - 0,2   │-

          │331,99  │332,06  │-        │0,2 - 1,0   

          │353,17  │353,24  │-        │0,02 - 0,1  

          │353,17  │353,41  │-        │0,04 - 0,1  

          │343,44  │343,36  │-        │0,1 - 1,0   

          │347,71  │347,68  │-        │0,1 - 1,0   

          │353,60  │353,41  │-        │0,2 - 1,0   

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Гольмий   │345,60  │345,16  │-        │0,01 - 0,1   │Кроме

          │345,60  │345,98  │-        │0,1 - 1,0    │концентратов,

          │345,31  │344,83  │-        │0,2 - 1,0    │выделенных

          │339,90  │339,29  │-        │0,02 - 0,1   │из диспрозия

          │339,90  │339,41  │-        │0,1 - 1,0    │и тулия

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Эрбий     │323,06  │323,12  │-        │0,02 - 0,4   │-

          │323,06  │322,94  │-        │0,1 - 1,0   

          │326,48  │326,64  │-        │0,02 - 0,1  

          │326,48  │326,39  │-        │0,2 - 1,0   

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Тулий     │313,13  │312,93  │-        │0,02 - 0,2   │-

          │313,13  │312,75  │-        │0,1 - 1,0   

──────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────────┼─────────────

Иттербий  │328,94  │328,52  │-        │0,01 - 0,1   │-

          │319,29  │319,18  │-        │0,1 - 1,0   

 

Массовую долю определяемых окисей РЗЭ (Х) в окисях лантана, церия, иттербия и лютеция в процентах вычисляют по формуле

 

 

Массовую долю определяемых окисей РЗЭ () в окиси иттрия в процентах рассчитывают по формуле

 

 

где  - масса определяемой примеси, мкг;

m - масса навески анализируемой пробы в расчете на окись, г.

Расхождения результатов двух анализов (отношение большого результата к меньшему) не должны превышать значения допускаемого расхождения, равного 3.

 

 

?????? ??????????? ?????????????-?????????? ??????? ????????.??
  Copyright © 2008 - 2017, www.docload.spb.ru