"ГОСТ 23862.15-79. Иттрий и его окись. Метод определения примесей окисей празеодима, неодима, самария, европия, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия и иттербия"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 19.10.1979 N 3988)
(ред. от 01.05.1990)

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

Настоящий стандарт устанавливает люминесцентный метод определения окисей редкоземельных элементов в иттрии и его окиси.

Метод основан на возбуждении ртутной лампой спектра люминесценции редкоземельных элементов в кристаллофосфорах анализируемых материалов и регистрации полученного излучения. Массовые доли примесей находят методом добавок.

Интервалы определяемых массовых долей примесей окисей:

празеодима от до %

неодима от до %

самария от до %

европия 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).

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

Спектрофотометр флуоресцентный MPF-4 фирмы Хитачи или аналогичный прибор.

Установка для регистрации спектров люминесценции на базе МДР-3 с решеткой 600 штр/мм (см. чертеж 1).

Фотоумножитель ФЭУ-62.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим нагрев до 1200 °С.

Плитка электрическая.

Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичные.

Тигли фарфоровые N 1 или N 2.

Аммоний ванадиевокислый мета по ГОСТ 9336-75, х.ч.

Натрий азотнокислый по ГОСТ 4168-79, х.ч., раствор с концентрацией 50 г/дм3.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261-77, разбавленная 1:1.

Аммоний фтористый по ГОСТ 4518-75, х.ч.

Калий фтористый по ГОСТ 20848-75, х.ч., раствор с концентрацией 50 г/дм3.

Натрий сернокислый по ГОСТ 6053-77, х.ч., раствор с концентрацией 50 г/дм3.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч., разбавленная 1:2.

Окиси празеодима, неодима, самария, европия, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия - чистотой не менее 99%.

Растворы запасные, содержащие каждый по 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 рабочие I, содержащие 1 мкг/см3 одного из РЗЭ (в расчете на окись), готовят разбавлением запасных растворов водой в 1000 раз.

Раствор рабочий II, содержащий по 1 мкг/см3 неодима, самария, европия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия (в расчете на окись): в мерную колбу вместимостью 1000 см3 вносят по 1 см3 запасных растворов перечисленных РЗЭ, доводят водой до метки и перемешивают.

3.1. Переведение металлического иттрия в окись - по ГОСТ 23862.0-79.

3.2. Приготовление кристаллофосфоров

3.2.1. Кристаллофосфоры для раздельного определения каждой примеси: в четыре фарфоровых тигля помещают по 150 мг анализируемой пробы. В один тигель вводят рабочий раствор I определяемой примеси так, чтобы содержание добавки было приблизительно равно предполагаемому содержанию примеси в пробе. Во втором тигле добавка должна превышать предполагаемое содержание этой примеси в пробе в два раза.

В оставшихся двух тиглях пробы смачивают 1 - 2 каплями воды.

3.2.2. При определении тербия в каждый тигель добавляют по 0,1 см3 раствора сернокислого натрия, 0,3 см3 серной кислоты.

Тигли помещают на электрическую плитку, упаривают досуха, прокаливают в муфельной печи при 1100 °С в течение 1 ч и охлаждают до комнатной температуры.

3.2.3. При определении каждой из остальных примесей четыре тигля помещают на электрическую плитку, упаривают досуха и охлаждают до комнатной температуры.

3.2.3.1. При определении празеодима - в каждый тигель добавляют по 60 мг фтористого аммония и по 0,15 см3 раствора фтористого калия, подсушивают на электрической плитке, прокаливают в муфельной печи при 830 °С в течение 45 мин и охлаждают до комнатной температуры.

3.2.3.2. При определении каждой из примесей - неодима, самария, европия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия - в каждый тигель добавляют по 100 мг ванадиевокислого аммония, тщательно перемешивают стеклянной палочкой, добавляют по 0,25 см3 раствора азотнокислого натрия, перемешивают, высушивают досуха на электрической плитке, прокаливают в муфельной печи при 900 °С в течение 1 ч и охлаждают до комнатной температуры.

3.2.3.3. Если массовая доля каждой из перечисленных в п. 3.2.3.2 примесей не превышает %, введение добавок производят согласно п. 3.2 с использованием рабочего раствора II. В результате получают кристаллофосфоры с добавками всех указанных примесей.

3.3. Возбуждение и регистрация спектров люминесценции

Кристаллофосфоры помещают в кюветы с кварцевым окном. При использовании кювет без кварцевых окон (черт. 2) применяют следующий способ: кювету (4) помещают на шлифованную поверхность подложки (5) и сбоку прикрепляют магнит (1). В кювету сверху насыпают образец (2) и прессуют пуансоном (3) с усилием 10 кг.

При определении каждой примеси возбуждают и регистрируют спектр люминесценции четырех кристаллофосфоров последовательно, начиная с большей добавки.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3.1. Определение празеодима, самария, европия, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия проводят на флуоресцентном спектрофотометре MPF-4. Спектр люминесценции возбуждают излучением ксеноновой лампы на длине волны = 320 нм для всех примесей, кроме празеодима, для которого длина волны возбуждения = 250 нм. Напряжение на фотоумножителе - 800 В, входная щель открыта полностью, фильтр на входе - черный, фильтр на выходе - UV-43 для всех примесей, кроме тулия, для которого фильтр на выходе - R-62. Длины волн линий излучения приведены в табл. 1.

3.3.2. Определение массовой доли неодима и иттербия проводят на установке на базе МДР-3 (чертеж 1) с решеткой 600 штр/мм.

Спектр люминесценции возбуждают излучением ртутной лампы.

Фильтр на входе - УФС-2, фильтр на выходе - КС. Остальные условия регистрации приведены в табл. 2.

4.1. В каждой регистрограмме измеряют высоту (h) пика аналитической линии элемента примеси.

По двум параллельным значениям и , полученным по двум регистрограммам для кристаллофосфоров, приготовленных из пробы без добавок, находят среднеарифметическое .

Массовую долю каждой из определяемых окисей () в процентах вычисляют по формуле

где - массовая доля добавки определяемой примеси, %;

- высота пика аналитической линии в регистрограмме, полученной для кристаллофосфора, приготовленного из пробы с добавкой.

Если значения добавок не удовлетворяют требованиям, изложенным в п. 3.2, анализ повторяют с введением новых добавок.

4.2. При контроле воспроизводимости результатов параллельных определений по двум параллельным значениям и вычисляют значения и - результаты параллельных определений.

Расхождения между ними и результатами двух анализов (отношение большего к меньшему) не должны превышать значения допускаемого расхождения, равного 2,5.