"ГОСТ 23862.13-79. Лантан, неодим, гадолиний, диспрозий, иттрий и их окиси. Метод определения примесей окисей празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия"
(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 19.10.1979 N 3988)
(ред. от 01.05.1990)

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

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 примесей окисей празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия в лантане, неодиме, гадолинии, диспрозии, иттрии и их окисях.

Метод основан на возбуждении искровым разрядом или рентгеновским излучением спектров люминесценции ионов редкоземельных элементов примесей (активаторов) в кристаллофосфорах анализируемых материалов и регистрации полученного излучения. Содержание примесей находят методом добавок.

Определяемые массовые доли примесей окисей при возбуждении рентгеновским излучением:

в лантане и его окиси:

празеодима от % до %

неодима от % до %

самария от % до %.

Определяемые массовые доли примесей окисей при возбуждении искровым разрядом:

в лантане и его окиси:

празеодима от % до %

самария от % до %

диспрозия от % до %

в неодиме и его окиси:

празеодима от % до %

самария от % до %

в диспрозии и его окиси:

тербия от % до %

в иттрии, гадолинии и их окисях:

самария от % до %

европия от % до %

гадолиния от % до % (только в иттрии и его окиси)

тербия от % до %

диспрозия от % до %.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

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

Установка для регистрации спектров люминесценции в режиме послесвечения (черт. 1).

Установка для регистрации спектров люминесценции, возбужденных рентгеновским излучением (черт. 2).

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

Плитка электрическая.

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 120 °С.

Ступки и пестики яшмовые или из органического стекла или из ниобия.

Бокс из органического стекла.

Весы аналитические типа ВАР-200 или аналогичные.

Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичные.

Тигли платиновые N 7.

Тигли алундовые N 122 вместимостью 15 - 20 см3.

Вата гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.

Калька бумажная по ГОСТ 892-89.

Чашки кварцевые вместимостью 30 - 50 см3.

Лодочки фарфоровые по ГОСТ 9147-80.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125-84, разбавленная 1:1.

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.

Вода деионизованная (дважды).

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Окиси лантана, празеодима, самария, европия, гадолиния, диспрозия, тербия, иттрия, чистые по определяемым примесям.

Растворы I запасные празеодима, самария, диспрозия, тербия, 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, перемешивают.

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

Растворы II запасные самария, европия, гадолиния, диспрозия, тербия, 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 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.

Растворы II рабочие, содержащие 1 мкг/см3 РЗЭ (в расчете на окись), готовят разбавлением запасных растворов II водой в 1000 раз.

Раствор III запасной, содержащий по 3 мг/см3 окисей празеодима, неодима и самария, готовят следующим образом: по 300 мг каждой окиси помещают в стакан вместимостью 100 см3, смачивают водой, приливают 6 - 10 см3 соляной кислоты, нагревают на электрической плитке до растворения, упаривают под стеклянным шариком до влажных солей, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят водой до метки, перемешивают.

Раствор III рабочий, содержащий по 3 мкг/см3 каждой окиси, готовят разбавлением запасного раствора III водой в 1000 раз. Раствор III а рабочий свежеприготовленный, содержащий по 1,5 мкг/см3 каждой окиси, готовят разбавлением рабочего раствора III водой в два раза.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3.1.1. Кристаллофосфоры из лантана: 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 - 1 см3 соляной кислоты. В две чашки вводят рабочие растворы I празеодима, самария, диспрозия (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, анализируемые пробы растворяют, упаривают досуха, прокаливают в муфельной печи при 700 - 750 °С в течение 20 - 25 мин и охлаждают до комнатной температуры.

При возбуждении рентгеновским излучением: в шесть платиновых тиглей помещают по 300 мг анализируемой пробы окиси лантана (или соответствующее количество металла), приливают по 1 см3 воды и по 2 см3 соляной кислоты. В два тигля вводят по 1 см3 рабочего раствора III (по 3 мгк/см3); в другие два тигля вводят по 1 см3 рабочего раствора III а (по 1,5 мкг/см3), в оставшиеся два тигля вводят по 1 см3 воды. Все шесть тиглей помещают на холодную электрическую плитку, пробы растворяют при постепенном нагревании, упаривают досуха, прокаливают в муфельной печи при температуре 700 - 750 °С в течение 25 мин и охлаждают до комнатной температуры. Полученные кристаллофосфоры слегка растирают в ниобиевой ступке и хранят в эксикаторе в пакетах из кальки.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

3.1.2. Кристаллофосфоры из неодима: в стакан вместимостью 50 см3 помещают 150 мг анализируемой пробы окиси неодима (или соответствующее количество металла), смачивают водой, приливают 1 - 1,5 см3 соляной кислоты, нагревают на электрической плитке до растворения, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3 и доводят водой до метки (раствор А).

Затем в четыре кварцевые чашки помещают по 300 мг окиси лантана, чистой по празеодиму и самарию, приливают по 1 см3 растворов А, хлористого натрия и соляной кислоты. Далее поступают, как указано в п. 3.1.1, используя рабочие растворы I празеодима и самария. Прокаливают в муфельной печи при 700 - 800 °С в течение 15 - 20 мин.

3.1.3. Кристаллофосфоры из диспрозия: в стакан вместимостью 50 см3 помещают 150 мг анализируемой пробы окиси диспрозия (или соответствующее количество металла), смачивают водой, приливают 1 - 1,5 см3 соляной кислоты, нагревают на электрической плитке до растворения, охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3 и доводят водой до метки (раствор Б).

Затем в четыре кварцевые чашки помещают по 300 мг окиси иттрия, чистой по тербию, приливают по 1 см3 растворов Б, хлористого натрия и соляной кислоты. Далее поступают, как указано в п. 3.1.1, используя рабочий раствор I тербия. Прокаливают в муфельной печи при 800 - 850 °С в течение 25 - 30 мин.

3.1.4. Кристаллофосфоры из иттрия или гадолиния: в четыре алундовых тигля помещают по 300 мг анализируемой пробы иттрия или гадолиния, предварительно переведенных в окиси или их окисей, приливают по 1 см3 воды и по 2 см3 соляной кислоты. В два тигля вводят рабочие растворы II так, чтобы значение массовых долей определяемых примесей РЗЭ превышало предполагаемое их значение в пробе в 1,5 - 3 раза. В два другие тигля приливают по 1 см3 воды.

При анализе проб с массовой долей каждой из определяемых примесей более %, каждую примесь определяют из отдельного кристаллофосфора. Для определения каждой примеси в четыре алундовых тигля помещают по 300 мг анализируемой пробы окиси иттрия или окиси гадолиния. В два тигля вводят соответствующий рабочий раствор II так, чтобы значение массовой доли определяемой примеси превышало предполагаемое ее значение в пробе в 1,5 - 3 раза. В два другие тигля приливают по 1 см3 воды.

Содержимое каждого из тиглей перемешивают стеклянной палочкой, упаривают досуха в сушильном шкафу при 100 - 110° С, переносят в ступку, растирают в течение 1 - 2 мин, переносят обратно в тот же тигель, прокаливают в муфельной печи при 1000 - 1100 °С в течение 1 ч и охлаждают до комнатной температуры.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

Каждый кристаллофосфор растирают в ступке и помещают в кювету с кварцевым окном. При анализе каждой окиси возбуждают и регистрируют спектр люминесценции четырех кристаллофосфоров последовательно, начиная с большей добавки. Кювету с кристаллофосфором помещают позади диска обтюратора (см. черт. 1). Спектр люминесценции возбуждают искровым разрядом между неподвижным вольфрамовым электродом и одним из четырех подвижных вольфрамовых электродов, укрепленных на металлическом диске обтюратора, вращаемом двигателем СЛ-521 с частотой вращения 50 с. При этом входная щель монохроматора закрыта шторкой обтюратора. Ширина входной щели монохроматора 15 - 20 мкм, выходной - 20 - 40 мкм. Через с после прекращения искрового разряда входная щель монохроматора открывается и регистрируется послесвечение кристаллофосфора в течение с.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.2.1. Спектр люминесценции каждого кристаллофосфора возбуждают и регистрируют последовательно, начиная с большей добавки. Кристаллофосфор помещают в кювету-пробоподаватель, затем, поднимая заслонку, вводят ее в камеру через шлюзовое отверстие. Спектр люминесценции возбуждают рентгеновским излучением, при напряжении на рентгеновской трубке 25 кВ для определения неодима и 15 кВ для определения празеодима и самария. Ширину входной щели монохроматора и напряжение на ФЭУ устанавливают при анализе пробы с большей добавкой так, чтобы высота пика на регистрограмме составляла 40 - 50% всей шкалы потенциометра. Величина фона при этом не должна превышать 10% этой шкалы, что достигается регулированием коэффициента усиления потенциометра. Ширина выходной щели должна быть в 1,5 раза больше ширины входной щели.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4.1. В каждой регистрограмме измеряют высоту (h) пика аналитической линии элемента примеси (см. табл. 1).

По двум параллельным значениям и , полученным по двум регистрограммам для кристаллофосфоров, приготовленных из пробы без добавок, находят среднеарифметическое значение . Массовую долю каждой из определяемых окисей (Х) в процентах вычисляют по формуле:

где с - массовая доля добавки определяемой окиси, %;

- 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 и , полученным по двум регистрограммам для кристаллофосфоров, приготовленных из пробы без добавок, вычисляют значения и - результаты каждого из параллельных определений. Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. 2.