---

УДК 669.85/.86:543.42:006.354 Группа В59

в окиси иттербия:
эрбия от 5-10~⁴ до Ь10“²%

тулия от ЗЛО"⁴ до 1-10”²%

лютеция от 5Л О"⁴ до 3-10“³%

иттрия от 3-Ю^-4 до Н0~²%

Издание официальное

ГАДОЛИНИЙ, ГОЛЬМИЙ, ЭРБИЙ, ИТТЕРБИЙ И ИХ ОКИСИ

Спектральный метод определения

ГОСТ

примесеи окисеи редкоземельных элементов ЛОО Z А 0

Gadolinium, holmium, erbium, ytterbium and their oxides.23862.3-79

Spectral method of determination of
impurities in oxides of rare-earth elements

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. № 3988 срок действия установлен

с 01.01.1981 г.

до 01.01.1986 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает спектральный метод опре- ■ деления примесей окисей редкоземельных элементов (РЗЭ) В га- _ч долинии, гольмии, эрбии, иттербии (предварительно переведенных ' в окиси) и их окисях.

Метод основан на возбуждении и фотографической регистра­ции дуговых эмиссионных спектров анализируемого материала и * образцов сравнения.

Содержание редкоземельных примесей находят по градуировоч­ному графику.

Определяемые концентрации примесей окисей

в окиси гадолиния: иттрия от 5-Ю^-4 до 3-1О“^зо/о в окиси гольмия: диспрозия от 5-Ю^-3 до 3-10“²%

эрбия от 5-10“³ до 3.10-²%

' иттрия от З-Ю^³ до Ы0"²%

в окиси эрбия:

• диспрозия от 5-Ю^-3 до 3.10“2%

• гольмия от 5-Ю^-3 до 3* 10~²%

: тулия от МО^-3 до 5-10“³%

иттербия от 1-Ю^-3 до 5-І О^-3 %

иттрия от 3-10~³ до 1*10“²%

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

   1. Общие требования к методу анализа по ГОСТ 23862.0—79.

Перепечатка воспрещен

а

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Спектрограф дифракционный ДФС-13 с решеткой 1200 штр/мм или 2400 штр/мм, работающий в первом порядке отражения, с трехлинзовой системой освещения или аналогичный.

Генератор дуговой ДГ-2 с дополнительным реостатом или зна­

л

тока

само-

темпе­

огичный, приспособленный для поджига дуги переменного высокочастотным разрядом.

Микрофотометр регистрирующий типа GII или GUI с писцем G1B1 или аналогичный.

Спектропроектор типа ПС-18 или аналогичный.

Весы аналитические типа АДВ-200 или аналогичные.

Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичные.

Бокс из органического стекла.

Ступка и пестик из органического стекла.

Ступка и пестик из яшмы.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим

ратуру до 950°С.

Тигли фарфоровые № 5.

Станок для заточки электродов.

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

Электроды, выточенные из спектральных углей ОСЧ-7—3 ди­аметром 6 мм:

типа «рюмка» с глубиной кратера 3 мм, диаметром 4 мм’ тол­щиной стенок 1 мм, высотой наружной стенки 4 мм, высотой «нож-

к

мм;

(П);

(IV).

II чувстви-

и» 2 мм, толщиной «ножки» 2 мм — (1);^.

высота заточенной части 10 мм, диаметр кратера 2 глубина кратера 2 мм, толщина стенок 0,7—0,8 імм глубина кратера 2 мм, толщина стенок 1 мм (III);

глубина кратера 3 мм, толщина стенок 0,7—0,8 мім

Порошок графитовый ОСЧ-7—4.

Секундомер механический по ГОСТ 5072—72.

Фотопластинки спектрографические типа ЭС и типа

тельностью 15 ед или аналогичные, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300—72.

Кислота соляная по ГОСТ 3118—77, х. ч., разбавленная 1:1 и 1 % -ный раствор.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180—76, х. ч., насыщенный вод­ный и 0,1 %-ный растворы.

Аммиак водный по ГОСТ 3760—79.

Цезий хлористый.

Буферная смесь — графитовый порошок, содержащий 5% хло­ристого цезия: 5 г хлористого цезия смешивают с 95 г графитового порошка в стўпке из органического стекла, перемешивают в тече­ние 3 ч, добавляя спирт, поддерживая массу в кашицеобразном со­

стоянии. Смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100—• 105°С в течение 4 ч.

Окиси РЗЭ гадолиния, гольмия, эрбия, иттербия чистые по оп­ределяемым примесям.

Окиси РЗЭ диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, люте­ция, иттрия чистотой не менее 99,99%.

Стандартные растворы диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, ит­тербия, лютеция, иттрия, содержащие 10 мг/мл одного из перечис­ленных РЗЭ в расчете на окись. Каждый раствор готовят отдельно. 1 г соответствующей окиси РЗЭ помещают в стакан вместимостью 100 1мл, добавляют 10 мл соляной ікйслоты 1:1, нагревают до пол­ного растворения, охлаждают, переносят в мерную колбу вмести­мостью 100 мл, доводят объем дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Рабочие растворы для приготовления образцов на каждой из окисей РЗЭ готовят последовательным разбавлением соответству­ющих смесей стандартных растворов определяемых РЗЭ.

Рабочие растворы А, содержащие по 1 мг/мл каждого из опре­деляемых элементов в расчете на его окись: в мерную колбу вме­стимостью 100 мл помещают по 10 мл стандартных растворов со­ответствующих РЗЭ, указанных в табл. 1, и доводят объем до мет­ки. 1 %-ным раствором соляной кислоты.

Таблица 1

Номера рабочих растворов

Состав рабочего раствора

Наименование элементов

Содержание каж-
дого элемента в
расчете на его
окись, мг/мл

Иттрий

Диспрозий

Эрбий, иттрий

и u и

испрозии, гольмии, тулии, иттрии

Иттербий

Эрбий, тулий, иттрий

Лютеций

1 од 0,01

Рабочие растворы Б, содержащие по 0,1 мг/мл каждого из оп­ределяемых элементов в расчете на его окись, готовят разбавле­нием соответствующего раствора А в 10 раз 1%-ным раствором соляной кислоты. Составы рабочих растворов приведены в табл. 1.

Рабочие растворы В, содержащие по 0,01 мг/мл каждого из определяемых элементов в расчете на его окись, готовят разбав­лением соответствующего раствора Б в 10 раз 1%-ным раствором соляной кислоты. Составы рабочих растворов приведены в табл. 1.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

   1. Приготовление образцов сравнения

Каждый образец сравнения (ОС) готовят перед фотографиро­

ванием его спектра смешиванием образцов на окиси РЗЭ с графи товым порошком в соотношении 1:1.

10 г окиси РЗЭ, чистой по определяемым примесям, помещают в стакан вместимостью 1000 мл, смачивают водой, добавляют 100 мл соляной кислоты, разбавленной 1:1, и нагревают до пол­ного растворения.

Раствор упаривают до влажных солей, растворяют в 100 мл дистиллированной воды и в полученный раствор вводят рабочие растворы А, Б или В в количествах, приведенных в табл. 2—8.

После смешивания растворов добавляют дистиллированную воду до объема 500—600 мл и аммиак до pH 1,5—2. Раствор на­гревают до кипения, добавляют 150 мл горячего насыщенного раствора щавелевой кислоты. Раствор с осадком выдерживают 24 ч. Осадок отфильтровывают через фильтр с синей лентой, про­мывают 20 мл 0,1%-ным раствором щавелевой кислоты, помеща­ют в фарфоровый тигель, подсушивают на электроплитке и про­каливают в муфельной печи при 900°С до постоянной массы. Про­каленные окиси хранят в эксикаторе в пакетах из кальки.

Масса навесок окисей РЗЭ 10 г. Состав, концентрация и ко­личество миллилитров добавляемых рабочих растворов окисей оп­ределяемых РЗЭ приведены в табл. 2—8.

Таблица 2

Образцы на окиси гадолиния (ООГД)

Обозначение
образца

Массовая доля
окиси иттрия в
ООГД, %

Количество добавляемых рабочих растворов, мл

1Б

1В

5-Ю-⁴

1-Ю-³

2-Ю-³

3-Ю”³

ООГД-1 ООГД-2 оогд-з * ООГД-

4

Таблица 3

Образцы на окиси гольмия (ООГ)

Обозначение
образца

Массовая доля окиси диспрозия в ООГ, %

Количество добавляемых рабочих растворов, мл

2А

2Б

ООП

ООГ2

ООГЗ

ООГ4

5-Ю-³ ью-²

2*10“²

3-Ю-²

Таблица 4

Обозначение
образца

Массовая доля окисей эрбия, иттрия в ООГ, %

Количество добавляемых рабочих растворов, мл

ЗА

ЗБ

ООГ5

ООГ6

ООГ7

ООГ8

ООГ9

ООГЮ

3-ю—³

5-Ю—³

1-Ю-²

2-Ю-²

3-Ю-²

5-Ю-²

Образцы на окиси эрбия (ООЭ)

Обозначение
образца

Массовая доля
окисей диспрозия,
гольмия, тулия, ит-
трия в ООЭ, %

Таблица 5

Количество добавляемых рабочих растворов, мл

4А 4Б

ООЭ1

ООЭ2 ооэз ООЭ4 ООЭ5

3*10—³ 5-10~³ 1-ю-² 2-Ю-² 3-Ю'²

Обозначение образца

Массовая доля окиси ит-
тербия в ООЭ, %

Количество добавляемых рабо-
чих растворов, мл

ООЭ6

ООЭ7

ООЭ8

ООЭ9

1-Ю-³ 2-10-³ 3-Ю-⁵

5-Ю-³

Таблица 1

Образцы на окиси иттербия (ООИ)

Обозначение
образца

Массовая доля
окисей эрбия, ту-
лия, иттрия, в

ООИ, %

Количество добавляемых рабочих растворов, мл

6В

00И1

00И2 ооиз 00И4 00И5 00И6

3-ю-⁴

5-Ю-⁴

1-Ю-³

3-ю-³ 5-Ю-³ ыо-²

Таблица 8

Обозначение
образца

Массовая доля окиси лютеция В ОСИ, %

Количество добавляемых рабочих растворов, мл

7Б

7В

00И7

00И8

00149 ООИЮ

ооии

5-Ю-⁴ 1-Ю-³ 3-Ю—³ 5-Ю-³ ыо-²

высыпают на листок кальки и доверху плотно заполняют кратеры электродов многократным погружением электрода в смесь. Раз­меры электродов приведены в разд. 2.

Два электрода, заполненных пробой или образцом сравнения, помещают в штативе вертикально, кратерами навстречу друг дру­гу. Спектры фотографируют на спектрографе ДФС-13. Спектр пробы и образца сравнения регистрируют на фотопластинке по три раза.

Экспонированные фотопластинки проявляют, промывают водой,

ф

од

иксируют, промывают в проточной воде в течение 15 мин и су­шат.

4.Z. Анализ гадолиния или его окиси

Гадолиний переводят в окись по ГОСТ 23862.0—79.

. 4.2.1. Определение содержания окиси иттрия

Навеску анализируемой пробы или каждого образца ООГД1— ООГД4 массой 240 мг (см. табл. 2) смешивают с 240 мг буферной смеси и помещают (см. п. 4.1) в шесть электродов I. Между элек­тродами зажигают дугу переменного тока 14 А. Фотографируют спектры с экспозицией 120 с. Расстояние между электродами во время экспозиции поддерживают равным 2 мм.

Спектры фотографируют в области длин волн 300,0—330,0 нм с помощью спектрографа ДФС-13 с решеткой 2400 штр/мм. Шири­на щели спектрографа 20 мкм. В кассету спектрографа заряжают фотопластинку типа II.

4.о. Анализ гольмия или его окиси Гольмий переводят в окись по ГОСТ 23862.0—79.

Навеску анализируемой пробы или каждого образца ООГ1

ООГ4 (см. табл. 3) массой 60 мг смешивают с 60 мг графитового порошка и помещают в кратеры шести электродов IV (см. п. 4.1).

Между электродами зажигают дугу, переменного тока 14—15 А. Фотографируют спектры с экспозицией 90 с. Расстояние между электродами во время экспозиции поддерживают равным 2 мм.

Спектры фотографируют в области длин волн 420,0—425,0 нм с помощью спектрографа ДФС-13 с решеткой 2400 штр/мм (см. п. 4.1). Ширина щели спектрографа 20 мкм. В кассету спектрогра­фа заряжают пластинку типа II.