МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙПРАЗЕОДИМ И ЕГО ОКИСЬ Метод определения примесей окисей редкоземельных элементов
Praseodymium and its oxide.
Method of determination of rare-earth element oxides
МКС 77.120.99 ОКСТУ 1709
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. № 3989 дата введения установлена
01.01.81
Ограничение срока действия снято по протоколу № 7—95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11—95)
Настоящий стандарт устанавливает нейтронно-активационный метод определения примесей окисей редкоземельных элементов в празеодиме и его окиси.
Метод основан на облучении анализируемого материала и образцов сравнения потоком тепловых нейтронов 3 • 1013 нейтр/см2 • с с последующим измерением активности радиоактивных изотопов элементов.
Интервалы определяемых массовых долей примесей окисей:
лантана от 1 • 10-3 % до 1к 10-2 %
церия от 1 • 10_3 % до 1к 10-2 %
неодима от 1 • 10_3 % до 1к 10-2 %
самария от 3 • 10-4 % до 5к 10_3 %.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по ГОСТ 23862.0-79.
2. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И РАСТВОРЫ
Реактор исследовательский водо-водяной с потоком нейтронов п • 1013 нейтр/см2 • с и отношением тепловых нейтронов к быстрым 10 : 1.
Гамма-спектрометр полупроводниковый, состоящий из многоканального анализатора АИ-4096, блоков усиления сигналов, полупроводникового германий-литиевого детектора объемом 60 см3 с фотоэффективностью регистрации гамма-линии кобальта-57 не менее 0,8—1,0 %. Разрешение спектрометра по гамма-линии цезия-137 (Е = 0,682 МэВ) — (3—4) кэВ.
Гамма-источники образцовые спектрометрические (ОСГИ) по ГОСТ 8.315-97.
Средства индивидуальной защиты от излучения и загрязнений радиоизотопами согласно требованиям ОСП-72.
Радиометр «ТИСС» или аналогичный.
Контейнер свинцовый транспортный марки КЛ-7.
Контейнер настольный марки КТ.
Фольга алюминиевая 995-А толщиной 0,2—0,3 мм.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
Издание с Изменениями № 1, 2, утвержденными в апреле 1985 г., мае 1990 г. (ИУС 7—85, 8—90).
Графит порошковый особой чистоты по ГОСТ 23463-79.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 110 °С.
Ступка и пестик из органического стекла.
Пленка полиэтиленовая.
Бюксы стеклянные тип СВ24/10.
Пипетки на 0,1 см3.
Окиси лантана, церия, неодима и самария чистотой не менее 99,99 %.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, концентрированная, 6 моль/дм3.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ3.1. Приготовление образцов сравнения
Образцы сравнения (ОС) готовят смешиванием порошкового графита с окисями определяемых РЗЭ. Готовят две серии ОС: первая (ОСЛС) содержит добавки лантана и самария, вторая (ОСЦН) — добавки церия и неодима.
Для приготовления ОСЛС 1, содержащего по 10 % окисей лантана и самария, или ОСЦН 1, содержащего по 10 % окисей церия и неодима, в ступку из органического стекла помещают 800 мг графита порошкового и по 100 мг свежепрокаленных окисей лантана и самария (для ОСЛС 1) или по 100 мг свежепрокаленных окисей церия и неодима (для ОСЦН 1). Содержимое перемешивают в течение 60 мин, добавляя спирт до кашицеобразного состояния массы. После окончания перемешивания смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100—110 °С в течение 60 мин и растирают до измельчения образовавшихся комочков.
Образцы сравнения ОСЛС 2 — ОСЛС 7 или ОСЦН 2 — ОСЦН 6 готовят последовательным разбавлением соответственно ОСЛС 1 или ОСЦН 1, а затем каждого последующего образца порошковым графитом, повторяя каждый раз процедуру перемешивания и высушивания, как описано для приготовления образцов ОСЛС 1 и ОСЦН 1.
Содержание каждой из определяемых примесей в образцах сравнения ОСЛС 2 — ОСЛС 7 и ОСЦН 2 — ОСЦН 6 и вводимые в смесь навески порошкового графита и предыдущего образца сравнения указаны в табл. 1.
Таблица 1 |
Обозначение образца |
Массовая доля каждой из определяемых приме-сей в расчете на содержание окисей в смеси окисей и порошковый графит, % |
Масса навески, г |
порошкового
графита |
предыдущего образца (в скобках указано его обозначение) |
ОСЛС 1 |
10 |
_ |
_ |
ОСЛС 2 |
1,0 |
1,004 |
0,112 (ОСЛС 1) |
ОСЛС 3 |
1 •10-1 |
1,046 |
0,116 (ОСЛС 2) |
ОСЛС 4 |
1•10~2 |
1,458 |
0,162 (ОСЛС 3) |
ОСЛС 5 |
5-10-3 |
0,620 |
0,620 (ОСЛС 4) |
ОСЛС 6 |
1 •10^3 |
0,960 |
0,240 (ОСЛС 5) |
ОСЛС 7 |
2•10~4 |
0,800 |
0,200 (ОСЛС 6) |
ОСЦН 1 |
10 |
— |
— |
ОСЦН 2 |
1,0 |
1,004 |
0,112 (ОСЦН 1) |
ОСЦН 3 |
1 • Ю^1 |
1,046 |
0,116 (ОСЦН 2) |
ОСЦН 4 |
1 •10~2 |
1,440 |
0,160 (ОСЦН 3) |
ОСЦН 5 |
5-10^з |
0,600 |
0,600 (ОСЦН 4) |
ОСЦН 6 |
1 •10^3 |
0,800 |
0,200 (ОСЦН 5) |
|
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Навеску анализируемой окиси празеодима массой 10 мг смешивают с 90 мг порошкового графита, упаковывают в алюминиевую фольгу, предварительно протертую спиртом, и маркируют.
Навеску анализируемого металлического празеодима массой 8,3 мг упаковывают в алюминиевую фольгу, предварительно протертую спиртом, и маркируют.
191
Образцы сравнения ОСЛС 4 — ОСЛС 7 и ОСЦН 4 — ОСЦН 6 массой по 100 мг каждого упаковывают в алюминиевую фольгу (каждый ОС отдельно) и маркируют.
Пробу и образцы сравнения облучают в ядерном реакторе в течение 10 ч потоком тепловых нейтронов 3 • 1013 нейтр/см2 • с. Транспортировка облученных проб и образцов сравнения, в соответствии с требованиями ОСП-72, осуществляется в свинцовых транспортных контейнерах марки КЛ-7 на специальной машине. Облученную пробу и образцы сравнения выдерживают в течение 11 сут.
В случае анализа окиси празеодима облученную пробу и образцы сравнения после выдерживания переносят в полиэтиленовые пакеты и измеряют на полупроводниковом гамма-спектрометре (см. п. 4.2).
При анализе металлического празеодима пробу и образцы сравнения переносят в стеклянные бюксы (для каждого образца сравнения отдельную бюксу), приливают по 1 см3 6 моль/дм3 соляной кислоты и измеряют на полупроводниковом гамма-спектрометре (см. и. 4.2).
4.2. Измерение радиоактивности
Перед измерениями гамма-спектрометр градуируют по энергии с помощью эталонов гамма-излучателей комплекта ОСГИ. При градуировании подбирается такое усиление сигналов, поступающих с детектора, чтобы на один канал анализатора приходилось 0,8—1 кэВ.
Пробу измеряют последовательно с образцами сравнения в одинаковых геометрических условиях.
Определение проводят по основным фотопикам в спектре: лантана — по лантану-140 (Еу = 487 кэВ), церия — по церию-141 (Еу = 144 кэВ), неодима — по неодиму-147 (Е = 91 кэВ), самарий — по самарию-153 (Еу = 103 кэВ).
Определение площади основного фотопика в спектре S (Л),), имп/мин проводят с помощью блока математических операций анализатора или графическим путем после записи спектра на бумаге и вычисляют по формуле
п т . т
г / г \ V г 11 rnin 12 min _
^ W0/ 1
1 Z
где /; — интенсивность излучения в /-ом канале, имп/мин;
Amin’ /2min — интенсивность излучения (минимальная) справа и слева от пик, имп/мин;
Время измерения площади основного фотопика пробы и образцов сравнения определяется реальным содержанием примесей в измеряемых пробах и образцах сравнения и составляет 5—10 мин.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Массовую долю определяемой примеси окиси РЗЭ {X) в процентах вычисляют по формуле
S-Cp-щ л~ Sq ■ m ’
где С0 — массовая доля определяемой примеси в образце сравнения, %; т0 — масса образца сравнения, мг;
т — масса навески анализируемой пробы в расчете на окись, мг.
S — площадь основного фотопика примеси в спектре пробы, имп;
S0 — площадь основного фотопика примеси в спектре образца сравнения, имп.
За результат анализа принимают среднеарифметическое результатов двух параллельных определений.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5.2. Расхождения результатов двух параллельных определений или результатов двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, указанных в табл. 2.
Таблица 2 |
Массовая доля окисей лантана, церия, неодима, % |
Допускаемое расхождение, % |
Массовая доля окиси самария, % |
Допускаемое расхождение, % |
1 • 10-3 |
4 • КГ4 |
3•10-4 |
Т/1
О
1
.ь. |
1 •IQ-2 |
2-IQ-3 |
1 •10-3 |
4-10-4 |
|
|
5•10-3 |
2-Ю-з |
|