| 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 празеодима от неодима от самария от европия от гадолиния от тербия от диспрозия от гольмия от эрбия от тулия от иттербия от лютеция от в церии и его двуокиси: лантана от празеодима от неодима от самария от европия от гадолиния от тербия от диспрозия от гольмия от тулия от иттербия от лютеция от в иттербии и его окиси: лантана от церия от празеодима от неодима от самария от европия от гадолиния от тербия от диспрозия от гольмия от эрбия от тулия от в иттрии и его окиси: лантана от церия от празеодима от неодима от самария от европия от гадолиния от тербия от диспрозия от гольмия от эрбия от тулия от иттербия от лютеция от в окиси лютеция: лантана от церия от празеодима от неодима от самария от европия от гадолиния от тербия от диспрозия от гольмия от эрбия от тулия от иттербия от (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 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 (
где 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. |
% до 
%
%
% до 
% до 
%
%
%
% до 
% до 
%
% до 
. По двум
параллельным значениям 
,
полученным по двум спектрам, снятым для каждого образца сравнения, находят
среднеарифметическое значение 
. По
значениям lg С и 
).
) в окиси
иттрия в процентах рассчитывают по формуле