Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИХ ОКИСИ

Прямой спектральный моим определения примесей окисей редкоземельных элементом

Rare-earth metals and their oxides. Direct spectral method of determination of impurities in oxides of rare-earth elements

M КС 77.120.99 ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1979 г. № 3988 дата введения установлена

QJLQJL81

Ограничение срока действия снято по протоколу № 7—95 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11—95)

Настоящий стандарт устанавливает прямо!! спектральный метод определения примесей редкоземельных элементов (РЗЭ) в редкоземельных металлах (предварительно переведенных в окиси) и их окисях.

Метод основан на возбуждении и фотографической регистрации дуговых эмиссионных спектров проб и образцов сравнения.

Массовую долю редкоземельных примесей находят по iралуироночным {рафикам путем сравнения относительных интенсивностей в спектрах проб и образцов сравнения.

Интервал определяемых массовых долей примесей окисей:

в окис и лантана: эрбия от 1*110“2 % до 2м 10“1 % церия от 1мКГ2 % до 1*110-'% тулия от 5*110“' % до 1м10~' % празеодима от 5*t 10“' % до 1 *110—1 % иттербия от 5*110“' % до l*i Ю-1 % неодима от 1м10“3% до 5*110“-% лютеция от 1*110~- % до 1 • ю-'% самария от 1мЮ-3% до 5*il0~-% иприя от 5*110“' % до 1м 10"'% европия от 5* 10“'% до Зм I0-2 Ж в окиси самария: гадолиния от Зм 10"'% до 1 • 10-'% тербия от 5*iIO“2% до 2* 10“'% тербия от 5- 10-'% до 1 • 10“'% диспрозия от ЗяЮ-2% до 2- ю-'% диспрозия от 5 • 10“4 % до 5 • 10“2 % гольмия oi Зм 1(1 '< ло 1 • ю-'% гольмия от 1 • 10“' % до 1*10-'% эрбия от 5*110“' % до 1 • ю-'% эрбия от 5- 10“4% до 5-10--'% тулия от 5м 10“' % до 2* 10“'% тулия от 1 • 10-'% до 1 • 10-'% ипербия от 5*110“ ’ % до 2 • ю-'% иттербия от 1 • 10-'% до 1 • 10"'% лютеция от 1 *110“2 % до 1 • ю-'% лютеция отЗ- 10-'% до 1 • 10-'% иприя ОТ 1 *110“2 % до 1 • 10“'% штрия от 1 • 10"'% до 1 • 10-'% в окиси г а д о л и н и я: в окиси празеодима: лантана от 5*110“' % до 1 • ю-‘% лантана от 1- 10-2% до 2-10"'% церия от 1 • 10“2 % до 1 • 10"'% церия от 5* 10-2% до 2-10-'% празеодима от 3 • 10—2 % до | . 10"'% неодима от 5-10-2% до 2- ю-1% неодима ОТ 1 • 10—2 % до 1 • ю-'% самария от 3*ilO"2 % до 2 • 10“' % самария от 3 • 10“3 % до 1 • 10"'% европия от 1 • 10"2% до ,. ю-i % европия ОТ 1 * 10—2 % до | . ю-‘% гадолиния от Зм 10"2% до 1 • 10-'% тербия от 5*110“-' % до 1 • 10"'% гербия от 5- 10-2% до 2- КГ'% диспрозия от 3 • 10“3 % до 1 • 10“'% диспрозия от 3*110“2 % до 2 • 10”* % гольмия от 3 • 10“ ' % до 1 • 10"'% гольмия от 3*tlO-2% до 2- 10-'% эрбия от 3 • 10“' % до 1 • ю-'%

Издание официальное    Перепечатка    воспрещена Иэдание с Нгменениями № I. 2. утвержденными в апреле 1985г.. мае 1990г. (НУС 7—85. 8— 90).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методу анализа — но ГОСТ 23862.0-79.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ

Спектрограф дифракционный ДОС-13 с решеткой 1200 штр/мм или 2400 штр/мм. работающей в нервом порядке отражения с трехлинзовой системой освещения или аналогичный.

Генератор дуговой типа ДГ-2 с дополнительным реостатом или аналогичный, приспособленный для поджига дуги переменного или постоянного тока высокочастотным разрядом.

Выпрямитель 250—300 В. 30-50 А.

Микрофотометр нерегистрирующий типа МФ-2 или аналогичный.

Спектропроектортипа ПС-18 или аналогичный.

Весы аналитические типа АД В-200 или аналогичные.

Весы торсионные типа ВТ-500 или аналогичные.

Бокс из органического стекла.

Ступка и пестик из яшмы.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 950 *С.

Станок для заточки электродов.

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

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

-    электроды с кратером глубиной 1.5 мм, диаметром 2.4 мм. толщиной стенок 1 мм (I); с кратером, глубиной 3 мм. диаметром 4 мм (II);

-    электроды типа «рюмка» с толщиной стенок 1 мм. высотой наружной стенки 4 мм. высотой «ножки» 2 мм. толщиной «ножки» 2 мм. диаметром кратера 4 мм:

глубиной кратера 2 мм (III);

глубиной кратера 3 мм (IV);

-    электроды с высотой заточенной части 10 мм и кратером: глубиной 2 мм, диаметром 2 мм. толщиной стенок 1 мм (V); глубиной 3 мм. диаметром 2 мм. толщиной стенок 1 мм (VI); глубиной 3 мм. диаметром 2 мм. толщиной стенок 0.7—0.8 мм (VII); глубиной 4 мм. диаметром 1.5 мм. толщиной стенок 0.7—0.8 мм (VIII); глубиной 4 мм. диаметром 2 мм (IX);

ГОСТ 23862.2-79 С. 4

- электроды, заточенные на усеченный конус с площадкой диаметром I мм (X).

Графит порошковый особой чистоты но ГОСТ 23463-79.

Тигли фарфоровые.

Стаканы химические вместимостью 1000см³.

Пипетки вместимостью 1. 2. 5. 10 см³.

Колбы мерные вместимостью 100см³.

Фотопластинки спектрографические тип ЭС. тип I. тип II тын аналогичные, размером 9 12 тын 9 24. обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий в спектре.

Окиси редкоземельных элементов: лантана, иерим. празеодима, неодима, самарии, европия, гадолинии, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция, иттрия — чистые но определяемым примесям и чистотой не менее 99.9 % для приготовления стандартных растворов.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.

Калька бумажная по ГОСТ 982-80.

Вата медицинская компрессная по НТД или гигроскопическая но ГОСТ 5556-81.

Кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76. х. ч.. насыщенный и раствор с концентрацией

1 г/дм³.

Кислота соляная но ГОСТ 3118-77, х. ч.. разбавленная 1 : 1 и 1 %-ный растворы.

Кислота азотная по ГОСТ 4461-77. х. ч.. разбавленная 1 : 1 и 1 %-ный растворы.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Цезий хлористый.

Натрий хлористый ос.ч. 6—4 но ГОСТ 4233-77.

Буферная смесь 1 — порошковый 1рафит. содержащий 6 % хлористого натрия: 6 г хлористого натрия смешивают с 94 г порошкового фафита в ступке из органического стекла, перемешивают в течение 3 ч. добавляют спирт, поддерживая массу в кашицеобразном состоянии. Смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100—105 'С в течение 4 ч.

Буферная смесь — порошковый 1рафит, содержащий 5 % хлористого цезия: 5 г хлористого цезия смешивают с 95 г графитового порошка в ступке из органического стекла, перемешивают в течение 3 ч. добавляют спирт, поддерживая массу в кашицеобразном состоянии. Смесь сушат в сушильном шкафу при температуре 100—105 ’С в течение 4 ч.

Стандартные растворы лантана, празеодима, неодима, самария, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция и иттрия, содержащие 10 мг/см³ одного из РЗЭ в расчете на окись.

Каждый раствор готовят отдельно: 1 г соответствующей окиси РЗЭ помешают в стакан вместимостью 100 см³. прибавляют 10 см³ соляной кислоты, разбавленной 1:1. шпрсвают до полного растворения окиси: раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вмесл1мостъю 100 см " и доводят объем до метки водой.

Стандартный раствор церия, содержащий 10 мг/см³ в расчете на двуокись церия: 1 г двуокиси церия помешают в стакан вместимостью 100 см³. прибавляют 10 см⁵ азотной кислоты, разбавленной 1 : 1. 10 см³ пероксида водорода и натревают до полного растворения окиси; раствор охлаждают, переносят в мерную колбу вместимост ью 100 см³ и доводят объем до метки водой.

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

Рабочие растворы А. содержащие но 1 мг/см³ каждого из определяемых элементов в расчете на его окись: в мерную колбу вместимостью 100 см' помещают по 10 см³ стандартных растворов соответствующих РЗЭ. приведенных в табл. 1. и доводят объем до метки I %-ным раствором соляной кислоты.

Рабочие рас л юры Б. содержащие по 0.1 мг/см³ каждого из определяемых элементов в расчете на его окись, готовят разбавлением соответствующего раствора в И) раз: 10 см³ раствора А помешают в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят объем до метки 1 %-ным раствором соляной кислоты. Составы рабочих растворов приведены в табл. I.

2-2-1820

Т а б л и ц а 1

Состав рабочего раствора Номер рабочего распора Наименование Массовая концентрация каждого элемента в расчете на его окись, мг/см* IA Церий, празеодим, неодим, самарий, европий 1 1Б 0.1 2А Гадолиний, тербий, диспрозий 1 2Б 0.1 ЗА Лантан, празеодим, неодим 1 ЗБ 0.1 4А Самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий 1 4Б 0.1 5А Гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, иттрий 1 5Б 0.1 6А Самарий, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий 1 6Б 0.1 7А Европий, гадолиний, тулий, иттербий, лютеций. иттрий 1 7Б 0.1 8А Европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий. эрбий, тулий, иттербий, лютеций, иттрий 1 8Б 0.1 9А Тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий. лютеций, иттрий 1 9Б 0.1 10А Лантан, церий, празеодим, тербий 1 10Б 0.1 ПА Неодим, самарий, гадолиний 1 11Б 0.1 12А Диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, иттрий 1 12Б 0.1 1 ЗА Лантан, церий, празеодим, неодим, европий 1 1 ЗБ 0.1 I4A Самарий, тербий, иттрий 1 14Б 0.1 15А Самарий, тербий, диспрозий, иттрий 1 15Б 0.1 16А Диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций 1 16Б 0.1

26

ГОСТ 23862.2-79 С. 6

Продолжение табл. I

Состав рабочего раствора Номер рабочего раствора Наименование Массовая концентрация каждого элемента в расчете на его окись, мг/см’ 17А Лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий,диспрозий 1 17Б 0,1 ISA Гадолиний, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций, иттрий 1 18Б 0.1 19А Лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, енропий, гадолиний, тербий 1 19Б 0.1 20А Лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий 1 20 Б 0.1 2IA Гадолиний, тербий, тулий, иттербий, лютеций 1 21Б 0.1 22А Диспрозий, эрбий, иттрий 1 22 Б 0.1 22В 0.01 23А Гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, тулий, иттербий, лютеций, иттрий 1 23Б 0.1 24А Гадолиний. гсрбиП. диспрозий, гольмий, эрбий, пгтербнй. лютеций, иттрий 1 24Б 0.1 25А Гадолиний, гербий. диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, лютеций, иприй 1 25Б 0,1 26А Гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иггсрбий, лютеций 1 26Б 0.1 27А Гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, ипербий. тулий, иприй 1 27Б 0.1 28А Лантан 1 28Б Церий, неодим 0.1

(Измененная редакция, Изм. Л? I, 2).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление образцов сравнения

Образец сравнения (ОС) готовят перед фотографированием спектров смешиванием образцов на окиси РЗЭс порошковым графитом в соотношении 1:1.

27

При определении окисей лантана, церии и неодима в окиси празеодима ОС готовят смешиванием образцов на окиси празеодима с порошковым графитом в соотношении 2:1.

(Измененная редакция. Изм. N° 1).

3.2. Приготовление образцов на окисях РЗЭ

10 г окиси РЗЭ. чистой по определяемым примесям, помешают в стакан вместимостью 1000 см³, добавляют 100 см³ соляной кислоты, разбавленной I : I. и нагревают до полного растворения.

Навеску двуокиси церия, чистой по определяемым примесям, массой 10 г помешают в стакан вместимостью 1000 см³. смачивают водой, добавляют 60—70 см³ азотной кислоты, разбавленной 1:1. 20 см³ пероксида водорода и нагревают до полного растворения.

Растворы упаривают до влажных солей, растворяют в 100 см¹ дистиллированной воды и в каждый из полученных растворов вводят рабочие растворы Л или Б в количествах, приведенных в табл. 2-33.

После смешивания растворов добавляют воду до объема 500—600 см ' и аммиак до pH 1.5—2. Растворы нагревают до кипения, добавляют 150 см³ горячего насыщенного раствора щавелевой кислоты. Раствор с осадком выдерживают 24 ч. Осадок фильтруют через фильтр с синей лентой, промывают 20 см³ 0.1 %-ного раствора 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.

Состав, массовые дали и количества добавляемых рабочих растворов определяемых РЗЭ приведены в табл. 2—33.

Допускается приготовление образцов сравнения смешиванием окисей определяемых РЗЭ с соответствующей основой (окисью РЗЭ) или но ГОСТ 23862.1-79 при сохранении значений массовых долей определяемых элементов, приведенных в табл. 2—33.

Образцы на окиси лантана (OOJ1) Таблица 2

Обозначение образна Массовая доля окисей иерня. празеодима, неодима, самария, европия в ООЛ. % Количество доба раствор 1А влясмых рабочих ов. см* 1 Б ООЛ 1 1 -10 -■ 10 —т ООЛ 2 5-10 J 5 — ООЛ 3 3 -10 1 3 — ООЛ 4 1 * 10 1 — 10 ООЛ 5 5-10 > — 5 ООЛ 6 2 -10 » — 2 ООЛ 7 1 • 10 J — 1

Таблица 3

Обозначение образца Массовая лазя окисей пиал ни ня. тер-бия. диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция. иттрия в ООЛ. % Количество добавляемых рабочих растворов, см’ 2А 2Б 5А SB 22В ООЛ 8 1-10 1 10 10 в. ООЛ 9 5 • 10-' 5 — 5 — — ООЛ 10 3 -10 2 3 — 3 — — ООЛ 11 1-10 1 _ 10 — 10 — ООЛ 12 5 • 10-> 5 — 5 — ООЛ 13 3 • 10-» — 3 — 3 — ООЛ 14 1 • 10 1 _ 1 — 1 — ООЛ 15 5-10 « — — — — 5

28

ГОСТ 23862.2-79 С. 8

ОГтращы на двуокиси церия (ООЦ) Таблица 4

Обозначение образца Массовая доля окисей лантана, празеодима, неодима в ООЦ. % Количество добавляемых рабочих растворов, см’ ЗА ЗБ ООЦ I I* Ю ' 10 ООЦ 2 5*10 2 5 — ООЦ 3 3 • 10 2 3 — ООЦ 4 1 • 10 1 — 10 ООЦ 5 5-10 > — 5

Т а б л и ц а 5

Обозначение образна Массовая доля окисей самария, европия, гадолиния, диспрозия, тербия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция, иттрия в ООЦ. % Количество добавляемых рабочих растворов, ем' 4А 4Б 5А 5Б ООЦ 6 1 • 10 1 10 10 _ ООН 7 5 • 10 2 5 _ 5 — ООЦ 8 3 • 10 2 3 _ 3 — ООЦ 9 1 • 10 2 — 10 — 10 ООЦ 10 5 10 5 — 5 — 5

Образцы на окиси празеодима (ООН)

Таблица 6

Обозначение образца Массовая доля окисей самария, тербия, днепро-зия. гольмия, эрбия в ООП. % Количество добавляемых рабочих растворов, см’ 6А 6Б ООП 1 2-10 1 30 ООП 2 1 • 10 ' 10 — ООП 3 5 1<Н 5 — ООП 4 3-10 2 3 — ООП 5 1-10 1 — 10

Таблица 6а

Обозначение образна Массовая доля окисей лантана, нсрия. неодима в ООП. % Количество добавляемых рабочих растворов, см’ 28А 28Б ООП 1а 2‘ Ю 1 20 ООП 2а 1*10' 10 — ООП За 5 • 10 2 5 — ООП 4а 3-10 2 3 — ООП 5а 1-10 2 — 10

Таблица 7

Обозначение образца Массовая доля окисей европия, гадолиния, тулия, иттербия, лютеция, иттрия в ООП. % Количество добавляемых рабочих растворов, ем’ 7А 7Б ООП 6 1-10 ' 10 _ ООП 7 5 • 10 2 5 — ООП 8 3 -10 2 3 — ООП 9 1 -10 2 — 10 ООП 10 5-10 » — 5

29

Обрашы на окиси неодима (ООН) Таблица 8

Обозначение образца Массовая доля окисей сиромия. гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, зрбия, тулия, иттербия, лютеция, иттрия в (ЮН, % Количество добавляемых рабочих растворов, см' 8А 8 Б ООН 1 2-10 1 20 _ ООН 2 1-10 ' 10 — ООН 3 5-10* 5 — ООН 4 3*10 J 3 — ООП 5 1 • 10 1 — 10 ООН 6 5 • 10 -» — 5

Обрашы на окиси самария (ООС)

Таблица 9

Обозначение образца Массовая доля окисей тербия, диспрозия, голь-мня. эрбия. тулия, иттербия. лютеция, иттрия в ООС. % Количество добавляемых рабочих растворов, см’ 9А 9Б OOCI 2* 10 • 20 ттт ООС 2 1-10 1 10 — оосз 5-10* 5 — ООС 4 3-10 ! 3 — (ЮС 5 1-10 1 — 10 (XX? 6 5-10 5 — 5

Обрашы на окиси европия (ООЕ)

Таблица 10

Обозначение образца Массовая доля окисей лантана, церия, празеодима. тербия в ООЕ. $ Количество добавляемых рабочих растворов, ем' I0A 1 ОБ ООП 1 2*10 * 20 ООЕ 2 1 • 10 ' 10 — ООЕ 3 5 -10 5 5 — ООЕ 4 3 * 10 2 3 — ООЕ 5 I-I0-* — 10

Таблица 11

Обозначение образца Массовая доля окисей неодима, самария, гадолиния в ООЕ, % Количество добавляемых рабочих растворов, см' ИА 11Б ООЕ 6 2-10 ' 20 ООЕ 7 1 • 10 * 10 — ООЕ 8 5-10 1 5 — ООЕ 9 3-10 } 3 — ООЕ 10 2-10 2 — 20 ООЕ 11 1 • 10 J — 10

30

ГОСТ 23862.2-79 С. 10

Табл и ца 12

	Массовая доля окисей	Количество добавляемых рабочих растворов, см'
Обозначение образца	диспрозия, гольмия.
	эрбия, тулия, иттербия.
	лютеция, иттрия	12Л	12Б
	в ООЕ. %
ООЕ 12	1 • 10 ■	10	_
ООЕ 13	5-10 •’	5	—
ООЕ 14	3 -10 -	3	—
ООЕ 15	1 • 10 2	—	10
ООЕ 16	5-НИ	—	5
	Образцы на окиси	гадолинии (ООГД)	Таблица 13
	Массовая доля окисей	Количество добавляемых рабочих растворов, см'
Обозначение образца	лантана, церия, нраэеоли-
	ма. неодима, европия в ООГД. %	1 ЗА	13Б
ООГД 1	1-10 1	10	_
ООГД 2	5 10 1	5	—
ООГД 3	3 - 10 2	3	—
ООГД 4	1 • 10 J	—	10
ООГД 5	5 -10 5	—	5

Таблица 14

Обозначение образца Массовая доля окисей самария, тербия, иттрия в ООГД. % Количество добавляемых рабочих растворов, см’ I4A 14 Б ООГД 6 1 • 10 ' 10 — ООГД 7 5 -10 2 5 — ООГД 8 3 -10 2 3 — ООГД 9 2* 10 J — 20 ООГД 10 1 • 10 : — 10

Таблиц а 15

Обозначение образца Массовая доля окисей самария, тербия, диспро-зия. нпрня в ООГД, % Количество добавляемых рабочих растворов, см’ 15А 15Б ООГД 11 3-10 J — 3 ООГД 12 5 * 10 3 — 5 ООГД 13 1 * 10 2 1 — ООГД 14 3-10 •’ 3 — ООГД 15 5 • 10 1 5 —

Таблиц а 16

Обозначение образца Массовая доля окисей диспрозия, гольмия, эрбия, тулия, иттербия, лютеция в ООГД. % Количество добавляемых рабочих растворов, см’ 16А 16Б ООГД 16 1 • ю-' 10 — ООГД 17 5-10 5 — ООГД 18 3 ■ 10 •’ 3 — ООГД 19 1 -10 2 1 — ООГД 20 5 - 10 * — 5 ООГД 21 3-10 J — 3 ООГД 22 1-10 5 — 1