МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПРАЗЕОДИМ 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).

ГОСТ 23862.17-79 С. 2

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 АНАЛИЗУ

3.1. 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

С. 3 ГОСТ 23862.17-79

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 (Е_у = 487 кэВ), церия — по церию-141 (Е_у = 144 кэВ), неодима — по неодиму-147 (Е = 91 кэВ), самарий — по самарию-153 (Е_у = 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