Способ люминесцентного определения примеси европия

 

Изобретение относится к аналитической химии. Целью является снижениенижней границы определяемых содержаний. Растворенный образец обрабатывают хлорной кислотой и выпаривают .досуха. Осадок растворяют в концентрированной уксусной кислоте. Длина волны возбуждающего излучения 260 нм. Интенсивность люминесценции регистрируют при 616 нм. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (584 С 01 N 21 64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4036684/22-25 (22) 13.03.86 (46) 23.08,87. Бюл. 31 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" (72) В.Д.Блудов, Ю.И.Мерисов и В.П.Смагин (53) 543.48(088.8) (56) Полуэктов Н.С., Кононенко Л.И.

Спектрофотометрические методы определения индивидуальных редкоземельных элементов. — Киев: Наукова Думка, 1968, с. 92-107.

Там же, с. 58-62.

„.8!!„„И32202 А1 (54) СПОСОБ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСИ ЕВРОПИЯ (57) Изобретение относится к аналитической химии. Целью является снижение нижней границы определяемых содержаний. Растворенный образец обрабатывают хлорной кислотой и выпаривают.досуха. Осадок растворяют в концентрированной уксусной кислоте. Длина волны возбуждающего излучения

260 нм. Интенсивность люминесценции регистрируют при 616 нм. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

13

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения примеси европия в различных объектах, и может быть использовано для аналитического контроля производства соединений РЗЭ высокой степени чистоты.

Целью изобретения является снижение нижней границы определяемых содержанйй.

В способе люминесцентного определения примеси европия, включающем перевод материала пробы в водный раствор, последний обрабатывают хлорной кислотой, упаривают досуха, остаток растворяют в концентрированной уксусной кислоте, возбуждают люминесценцию монохроматическим излучением при

260 нм и регистрируют свечение европия при 616 нм.

На фиг.1-3 представлены спектры люминесценции полученных уксусно-кислых растворов, содержащих 0,1 мг/мл в пересчете на оксид европия.

Спектр зарегистрирован с возбуждением при 260 нм. При определении примеси европия в уксусно-кислых растворах оказалась существенной зависимость интенсивности люминесценции от концентрации воды в анализируемом . растворе. Этим и обуславливается необходимость упаривания хлорно-кислого р аствор а досуха. Замена хлорной кислоты на серную не пригодна иэ-за того, что сухой остаток, содержащий сульфаты РЗЭ, плохо растворяется в концентрированной уксусной кислоте. Использование соляной кислоты (взамен хлорной) неудобно из-за снижения интенсивности люминесценции эа счет попадания кристаллизационной воды в уксусно-кислый раствор„ а применение азотной кислоты исключается из-за поглощения возбуждающего излучения нитрат †иона.

Максимальная интенсивность люминесценции уксусно-кислых растворов европия наблюдается при использовании возбуждающего излучения при 260 нм.

Если испольэовать возбуждающее излучение при 395 нм (оптимальное для водных растворов), то интенсивность люминесценции снижается примерно в десять раз.

Пример 1. Навеску образца оксида гадолиния 1 массой 2 г помещают в стакан вместимостью 50 мл, добавляют несколько капель воды, перемеши32202 вают содержимое стакана, приливают

8-10 мл хлорной кислоты (1:1), упаривают до прекращения выделения па— ров. Далее дают стакану остыть, приливают 10 мл ледяной уксусной кислоты и растворяют содержимое стакана при кипении. Раствор охлаждают при комнатной температуре, фильтруют через сухой фильтр "желтая лента в сухой стакан. Фильтрат переводят в кювету

1 = 10 мм люминесцентного спектрометра, работающего в следующем режиме: ширина щелей монохроматоров

16 возбуждения 20 нм, эмиссии 5 нм; длина волны возбуждения 260 нм; интервал сканирования эмиссии 600-620 нм; скорость сканирования 20 нм/мин. Максимум полосы европия 616 нм, спектр лю2О минесценции регистрируют в режиме

3-кратного усреднения, усредненная высота пика аналитической полосы европия равна 17 мм. Содержание примеси европия находят методом добавок ° Для

?5 этого раствор из кюветы присоединяют к основному раствору в стакане, с помощью микропипетки вводят 40 мкл стан дартного уксусно-кислого раствора европия, содержащего 100 мкг/мл в переЗО счете на оксид европия, т.е. 4 мкг оксида европия. Раствор тщательно перемешивают и наливают в кювету люминесцентного спектрометра, работающего в указанном режиме. Усредненная высота пика аналитической полосы европия в растворе с. добавкой равна 36 мм.

Концентрацию европия (Х) в процентах вычисляют по формуле

С h 10 где С вЂ” величина добавки европия, т.е. 4 мкг;

h — высота пика для раствора пропр бы, т.е. 17 мм;

45 пр+до6 — высота пика для раствора пробы с добавкой, т.е. 36 мм;

М вЂ” масса оксида гадолиния в растворе пробы, т.е. 2 r.

Содержание примеси европия в образце оксида гадолиния 1 равно 1,8 х х 10 . Для оценки воспроизводимости результатов анализа образца 1 процедуру анализа повторяют восемь раз ° Среднее значение результата равно 2,1 -10 Р 7., а его стандартное отклонение (т.е. среднеквадратичная погрешность) — 0,4.10 7. Для проверки правильности результата вводят добав3 133 ку оксида европия на стадии растворения материала пробы в хлорной кислоте, равную 2,0.10 7. Раствор с добавкой анализируют, как описано. Результат анализа пробы с добавкой равен 3,9 -10 7, а его стандартное отклонение — 0,7-10 7.

В таблице приведены результаты анализа образцов оксидов РЗЭ и технологических растворов экстракционной установки на содержание примеси европия (10 7) .

Пример 2. Навеску образца оксида гадолиния 2 массой 1 г помещают в стакан вместимостью 50 мл, добавляют несколько капель воды, приливают 8-10 мл хлорной кислоты и поступают по примеру 1.

Для оценки воспроизводимости результатов анализа образца 2 процедуру анализа повторяют шесть раз. Среднее значение результатов равно 9,7-10 7, а стандартное отклонение — 1,6 10 7.

Для проверки правильности результата вводят добавку оксида европия на стадии растворения материала пробы в хлорной кислоте., равную 1,0 -10 7.

Пробу с добавкой вновь анализируют, как описано. Результат анализа образца 2 с добавкой равен 1,9.10- 7., а его стандартное отклонение — 0,3 х х 10 7 (таблица) .

Пример 3, 10 мл технологичеcKoI" раствора 4, полученного при экстракционной очистке оксида гадолиния (раствор содержит 120 мг/мл в пересчете на оксид гадолиния и 70 мг/

/мл нитрат-иона), помещают в стакан вместимостью 50 мл, приливают 10 мл хлорной кислоты и поступают по примеру 1.

Для оценки воспроизводимости результатов анализа раствора 4 процедуру анализа повторяют восемь раз, Среднее значение результатов равно

2202

4,6 ° 10 7 а стандартное отклонение —, 1,1 ° 10 7.. Для проверки правильности вводят добавку оксида европия непосредственно в азотно-кислыи техноло гический раствор, равную 5,0 10 + 7.

Раствор с добавкой вновь анализируют, как описано. Результат анализа пробы с добавкой равен 10, 1.10 7, а его стандартное отклонение — 1,8.10 7 (таблица).

Аналогичные опыты проводят с образцами оксидов лантана, неодииа,,диспрозия, иттрия и самария (таблица).

Нижняя граница определяемых содержаний оценивается по 2S-критерию и равна 6 10 7. Относительное стандартное отклонение единичного определения 0,25-0,30 (n> 6) для концентраций, превышающих в 3-4 раза минималь" но определяемые.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет существенно снизить нижнюю границу

25 определяемых содержаний.

Формула изобретения

1. Способ люминесцентного опредеЗо ления примеси европия в соединениях редкоземельных элементов, включающий перевод материала пробы в водный раствор, облучение пробы ультрафиолетовым излучением и регистрацию свечения в видимой области, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения нижней границы определяемых содержаний, водный раствор обрабатывают хлорной кислотой, упаривают досуха, 40 остаток растворяют в концентрироВанной уксусной кислоте и возбуждают люминесценцию монохроматическим излучением при 260 нм.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю45 шийся тем, что регистрацию люминесценции проводят при 616 нм.

1332202

Вид пробы и опыт

Стандартное отклонение

Найдено с добавкой (среднее значение) Найдено Стандартное Добавлено (среднее отклонение значение) Оксид гадолиния

0,07

0,39

0,04

0,20

0,18

0,3

1,9

0,16

1,0

0,97

Оксид самария 1, 8

4,2

2,0

0,3

0,18

1,01

0,5

0,11

Оксид лантана

0,16

0,04

0,10

0,03

0,08

Оксид неодима

0,49

0,25

0,07

0,26

0,11

Оксид диспрозия

1,0

0,12

0,54

0,2

0 50

Оксид иттрия

0,14

0,50

0,09

0,32

1, orna eJ

Технологический раствор 0,46!

О

6

1

$$0 $70 590 0!0 830 050 Юа 000 Нн

Фиг!

1332202

I,omar. gg

Ф 20

$15 ф

\,)

g

Ы

4 5 о

0 ю го за ю so eo ао аа юо т

Концентрация бады, ob.%

e z. 2

1, отн.ед, 1 га

Т 15

5

Е а

4 5 !

Е

256 2_#_ г90 330 3В0395 йга нм

Длина Волны

ФиеЗ

Составитель О.Бадтиева

Техред М. Ходанич . Корректор А.Обручар

Редактор И.Шулла

Заказ 3825/39 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035i Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4