ГОСТ 23862.16-79 Редкоземельные металлы и их окиси. Метод определения церия и тербия.

     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 % до 1·10 %
тербия	от 5·10 % до 2·10 %
в неодиме и его окиси:
церия	от 5·10 % до 1·10 %
в празеодиме и его окиси:
церия	от 5·10 % до 5·10 %
в самарии и его окиси:
церия	от 5·10 % до 1·10 %
в европии и его окиси:
церия	от 5·10 % до 1·10 %
в гадолинии и его окиси:
тербия	от 5·10 % до 2·10 %
в диспрозии и его окиси:
церия	от 5·10 % до 1·10 %
тербия	от 1·10 % до 5·10 %
в гольмии и его окиси:
церия	от 5·10 % до 1·10 %
в тулии и его окиси:
церия	от 5·10 % до 1·10 %
тербия	от 5·10 % до 2·10 %
в иттербии и его окиси:
церия	от 5·10 % до 1·10 %
в лютеции и его окиси:
тербия	от 5·10 % до 2·10 %
в иттрии и его окиси:
церия	от 5·10 % до 1·10 %
тербия	от 5·10 % до 2·10 %

(Измененная редакция, Изм. N 2).

 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 ·10
От 5·10 % до 1·10	1,0	1	0,3
От 1·10 % до 5·10	0,5	1	0,3
		2	0,6
От 5·10 % до 1·10	0,5	2	0,6
		3	1,5
От 1·10 % до 5·10	0,1	1	0,3
		2	0,6
От 5·10 % до 1·10	0,1	3	1,5
		3	1,5
		4	3,0
От 1·10 % до 5·10	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 (в пересчете на окись тербия), мкг/см
От 5·10 % до 1·10	4	10
От 1·10 % до 5·10	2	10
От 5·10 % до 1·10	2	100
От 1·10 % до 5·10	1	100
От 5·10 % до 2·10	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

ы.

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).