GOST 23862.18-79
GOST 23862.18−79 Neodym, gadolinium a jejich oxidů. Metoda pro stanovení nečistot окисей vzácných zemin (se Změnou N 1)
GOST 23862.18−79
Skupina В59
INTERSTATE STANDARD
NEODYM, GADOLINIUM A JEJICH OXIDŮ
Metoda pro stanovení nečistot окисей prvků vzácných zemin
Neodymium, gadolinium and their oxides. Method of determination of rare-earth element oxides
ISS 77.120.99
ОКСТУ 1709
Datum zavedení 1981−01−01
Usnesením Státního výboru SSSR pro standardy od 19. října v roce 1979 N 3989 datum zavedení nainstalován 01.01.81
Omezení platnosti natočeno přes protokol N 7−95 Interstate výboru pro standardizaci, metrologii a certifikaci (ИУС 11−95)
VYDÁNÍ se Změnou N 1, schválené v dubnu 1985 gg (ИУС 7−85).
Tato norma stanovuje chemické-активационный metoda pro stanovení nečistot окисей prvků vzácných zemin v неодиме, гадолинии a jejich окисях.
Metoda je založena na ozáření analyzované materiálu a vzorků srovnání toku tepelných neutronů (1−3)·10нейтр/cm·s následným měřením aktivity radioaktivních izotopů prvků nečistot ve vzorcích srovnání a v фракциях, vybraných z ozářených analyzovaných materiálů metodou экстракционной chromatografie.
Intervaly user-masivní podílem nečistot окисей:
v неодиме a jeho oxidu: | |
lantana | od 5·10% až 2·10% |
praseodym | od 5·10% až 1·10% |
samarium | od 2·10% až 2·10% |
europium | od 5·10% až 5·10% |
v гадолинии a jeho oxidu: | |
europium | od 5·10% až 1·10% |
1. OBECNÉ POŽADAVKY
1.1. Obecné požadavky na metodu analýzy — podle GOST 23862.0−79.
2. PŘÍSTROJE, MATERIÁLY A ČINIDLA
Reaktor výzkumný voda-voda typu ТВР s tokem neutronů (1−3)·10нейтр/cm·s a poměrem tepelných neutronů k rychlému ne méně než 20:1.
Gama-spektrometr polovodičové, skládající se z vícekanálového analyzátoru, bloků, zesílení signálů, polovodičových germanium-článková detektor s фотоэффективностью denně gama-linie cesia-137 ne méně než 0,8−1,0% (objem detektoru ne méně než 20−30 cm). Rozlišení výkonem spektrometru na gama-linie cesia-137 (0,682 Mev) — (3−4) kev.
Obalový materiál pro analyzovaných vzorků srovnání: quartz бюксы objemem 0,5 cms притертой zátka, hliníkové fólie 995-A tloušťce 0,2−0,3 mm.
Penály hliníkové, vyrobené z hliníku značky 995-Va
Olověný kontejner dopravní značky KL-150 nebo KL-80.
Kontejner stolní značky CT.
Prostředky osobní ochrany proti záření a znečištění радиоизотопами dle požadavků CPES-72*.
_______________
* Platí SP 2.6.1.799−99, zde a dále v textu. — Poznámka výrobce databáze.
Obrazovka ochranný z olověné cihly a просвинцованного skla.
Gama zdroje příkladné spektrometrické (ОСГИ) podle GOST 8.315−97.
Радиометр «ТИСС» nebo podobné.
Reproduktory хроматографические skleněné výškou 600 mm s vodním pláštěm. Schéma sloupce podle GOST 23862.7−79; sloupec N 1 — vnitřní průměr 16 mm, sloupec N 2 — vnitřní průměr 14 mm.
Odpařovač sklo. Schéma výparníku podle GOST 23862.7−79.
Termostat TS-16 nebo podobný, který zajišťuje ohřev vody až na (40±2) °C.
Váhy speciální микроаналитические СМД-1000.
Potenciometr HCF-01 nebo podobné, pro měření ph od 1 do 11.
Mlýn kulový, kovové, o průměru 210 mm, výška 200 mm, hmotnost 4 jednotek
Koule, kovové, o průměru 30 mm, 25 ks
Síto kovové.
Skříň sporák s терморегулятором, zajišťujícím teplotu do 200 °C.
Motor šití ДШС-2.
Lázeň vodní.
Dlaždice elektrická.
Převodovky kyslíku.
Tlakoměry podle GOST 2405−88 na 1−4 csc/cm.
Čerpadlo водоструйный laboratorní sklo podle GOST 25336−82.
Skleničky skleněné.
Vtoky делительные kapacitou 1000, 2000 cm.
Vtoky Бюхнера o průměru 132 mm.
Baňky Бунзена.
Pipeta.
Бюретки kapacitou 25 cm.
Бюксы skleněné kapacitou 18 cm, typ SV 24/10.
Kapiláry skleněné délce 150 mm s průměrem оттянутой části 1−1,5 mm.
Cylindry skleněné kapacitou 1000 cms притертой zátkou.
Válce dimenzionální.
Baňky skleněné kuželovité.
Baňky skleněné o kapacitě 1000 cms reverzním lednicí.
Baňky dimenzionální.
Мешалка skleněné пропеллерная.
Přístroj pro destilaci s adaptérem baňky s kapacitou 500, 1000 cm.
Porcelánové šálky o průměru 210 mm.
Zátky gumové.
Fólie plastové.
Papír univerzální индикаторная.
Silikagel КСК N 2 nebo N 2,5.
Oxid lanthanitý, praseodym, samarium europium čistoty minimálně 99,999%.
Měď сернокислая 5-vodní podle GOST 4165−78, 0,5 mol/dmroztoku.
Standardní roztoky lanthanu, samarium, europium, s koncentrací 1 mg/cmv přepočtu na oxid: 0,01 g oxidu každého REE čistoty minimálně 99,999% se rozpustí v 3 cmkoncentrované kyseliny chlorovodíkové, упаривают do vlhkých solí, které se rozpustí v 5 cm1 mol/dmkyselině chlorovodíkové. Roztoky převedeny do měřící baňky s kapacitou až 100 cma je upravena tak, aby značky 1 mol/dmkyselinou chlorovodíkovou. Na 1 cm odkaždého roztoku převedeny do měřící baňky s kapacitou až 100 cma je upravena tak, aby značky 1 mol/dmkyselinou chlorovodíkovou.
Standardní roztok praseodym s koncentrací 100 mg/cmv přepočtu na oxid: 0,01 g oxidu praseodym čistoty minimálně 99,999% se rozpustí v 3 cmkoncentrované kyseliny chlorovodíkové упаривают do vlhkých solí, které se rozpustí v 5 cm1 mol/dmkyselině chlorovodíkové, roztok se převede do мерную baňky s kapacitou až 100 cma je upravena tak, aby značky 1 mol/dmkyselinou chlorovodíkovou.
Sodík уксуснокислый podle GOST 199−78, zemědělské hod., nasycený.
Sodný krystalický oxid podle GOST 84−76, zemědělské hod., roztok s koncentrací 50 g/dm.
Sodík chlorid podle GOST 4233−77, roztok s koncentrací 100 g/dm.
Sodný гидроокись podle GOST 4328−77, zemědělské hod.
Dusík plynný podle GOST 9293−74 nebo argon plynný podle GOST 10157−79.
Арсеназо-III, roztok s koncentrací 0,2 g/dm.
Kyselina solná podle GOST 14261−77, zemědělské hod nebo hod na dv, a., koncentrovaná, 0,1; 0,3; 0,5; 0,8; 1,2; 7 mol/dmтитрованные roztoky.
Kyselina oxid podle GOST 4461−77, zemědělské hod. koncentrovaná.
Amoniak vodný podle GOST 3760−79, zemědělské hod., koncentrovaný, roztok s koncentrací 50 g/dm.
Peroxid vodíku podle GOST 10929−76.
Di-(2-этилгексил) kyselina fosforečná (Д2ЭГФК), technická (50−70%) nebo lepší (minimálně 95%).
Д2ЭГФК 100%-ní dostávají z technického Д2ЭГФК (na разд.3 GOST 23862.7−79, nebo z lepší Д2ЭГФК (na разд.3 GOST 23862.7−79).
Ether ethyl.
Líh rektifikovaný technický podle GOST 18300−87.
Диметилдихлорсилан.
Uhlík четыреххлористый podle GOST 20288−74.
Диметилдихлорсилан, roztok четыреххлористом углероде (1:4).
Aceton podle GOST 2603−79.
Ethylenglykolu podle GOST 10164−75.
Kyselina аскорбиновая, roztok s koncentrací 5 g/dm1 mol/dmkyselině solné; připravuje v den použití.
Разд.2. (Upravená verze, Ism. N 1).
3. PŘÍPRAVA K ANALÝZE
3.1. Čištění Д2ЭГФК (technického nebo lepší), příprava silikagelu, příprava сорбента, náplň kolony, příprava k práci, technika práce na экстракционно-хроматографической sloupci na разд.3 GOST 23862.7−79.
4. PROVÁDĚNÍ ANALÝZY
4.1. Analýza neodymu nebo jeho oxidu
Definice obsahu окисей lanthanu, praseodym, samarium europium
Soustřeďte se nečistoty dostanou do экстракционно-хроматографической sloupci N 1. Sloupec vyplněn sorbentu (25 g silikagelu s velikostí zrna 0,06−0,07 mm+15 cm100%-noi Д2ЭГФК, volný objem сорбента 40 cm).
Навеску kovové neodymu hmotnost 0,022 nebo g 0,025 g jeho oxidu je umístěn v кварцевую бюксу, pre-прокипяченную v koncentrované kyselině solné, промытую destilovanou vodou, lihem, airwaves a vysušené. Бюксу zavřete víko a zabalí do alobalu. Na proužky z обеззоленного filtru («modrá páska»), velikost 5х15 mm накапывают na 0,1 cmstandardních roztoků lanthanu, praseodym, samarium europium (každý kamenných накапывают na samostatný pás); po накапывания každé kapky proužek sušené nad электроплиткой. Sušené proužky s použita na nich standardními roztoky (vzorky srovnání) zabalené zvlášť do alobalu.
Zkušební vzorky pro srovnání (OS) označeny, jsou umístěny v jednom hliníkové pouzdro na tužku (блочок), pre-umýt ацетоном nebo этиловым v trošce alkoholu, a облучают v jaderném reaktoru po dobu 20 h toku neutronů 1,2·10нейтр/cm·as Transport ozářených vzorků srovnání se provádí v těžkých dopravních kontejnerech typu KL (KL-80, KL-150) na zvláštním stroji.
Кварцевую бюксу s exponované analyzovaného členění jsou umístěny za ochranný štít z olověné cihly a просвинцованного skla. Pinzetou odstranit hliníkovou fólii, otevřít víko a rozpustí облученную soudu v horké 7 mol/dmkyselině solné. Roztok капилляром přenést do sklenice s kapacitou 50 cm. Бюксу promyje teplou 7 mol/dmkyselinou chlorovodíkovou 3−4 krát. Промывные roztoky tolerovat капилляром ve stejné sklenici. Roztok упаривают téměř sucho; chloridy REE se rozpustí ve 2 cm0,1 mol/dmkyselině chlorovodíkové a přeskočit přes экстракционно-хроматографическую sloupec N 1, pre-промытую 0,1 m kyselinou chlorovodíkovou. Technika práce na sloupu na разд.3 GOST 23862.7−79.
Šálek, ve kterém byla vyhlášena roztok vzorku, prané 5 cm0,1 mol/dmkyselině chlorovodíkové. Промывной kamenných přeskočit přes sloupec. Prvních 40 cmэлюата (včetně množství vzorku a промывного roztoku) se sklízejí v rozměrné válec s kapacitou 50 cm, dále элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 5 cma určují dostupnost natrium-24 v každé porci měřením radioaktivity roztoku na полупроводниковом gama-спектрометре po 1−5 min (viz § 4.3). Nedostatek v kontrolovaném porce sodný-24 při měření po dobu 5 min poukazuje na plné jeho элюирование z kolony.
Po úplném элюирования sodný-24 přes sloupec chybí 0,3 mol/dmkyselina chlorovodíková a sbírají 70 cmэлюата v rozměrné válec s kapacitou 100 cm(základní frakce lanthanu). Элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 5 cma určují dostupnost lanthanu-140 v každé porci měřením radioaktivity roztoku na gama-спектрометре po 1−5 minutách Nedostatek v kontrolovaném porce lanthanu-140 při měření po dobu 5 min poukazuje na plné jeho элюирование z kolony. Porce элюата obsahujících lanthan-140, přidávají se k hlavní frakce lanthanu-140 (v dimenzionální válci), упаривают do skleněného výparníku do objemu 10−15 cm, převedeny do бюксу, kapacitou 18 cma упаривают do objemu 1 cm(frakce lanthanu).
Po úplném элюирования lanthanu přes sloupec chybí 0,5 mol/dmkyselina chlorovodíková a sbírají 70 cmэлюата v rozměrné válec s kapacitou 100 cm(základní frakce praseodym a neodymu). Dále элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 5 cm, v každé z nichž určují dostupnost neodymu-147 a promethium-147 měřením radioaktivity roztoku na gama-спектрометре po 1−5 minutách Kontrolu provádějí na фотопику (91 kev). Sekundární zvýšení výšky tohoto фотопика svědčí o výskytu v kontrolovaném porce promethium. Porce элюата, obsahující promethium, přidávají se k hlavní frakce praseodym a neodymu v dimenzionální válci, упаривают ve výparníku do objemu 10−15 cm, převedeny do бюксу kapacitou 18 cma упаривают do objemu 1 cm(frakce praseodym-neodymu).
Po příchodu do элюате promethium následujících 150 cmэлюата sbírají do sklenice s kapacitou 200 cm. Dále элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 5 cm, v každé z nichž určují dostupnost promethium měřením radioaktivity roztoku na gama-спектрометре po 1−5 minutách Porce, které obsahují promethium, spojují s hlavní porci promethium a odstraněny jako radioaktivní odpad v souladu s pravidly CPES-72.
Po úplném элюирования promethium přes sloupec přeskočit 0,8 mol/dmkyselina chlorovodíková a sbírají 70 cmэлюата v rozměrné válec s kapacitou 100 cm(základní frakce samarium-153). Dále элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 5 cm, v každé z nichž určují dostupnost a samarium-153 měřením radioaktivity roztoku na gama-спектромере po 1−5 minutách Porce элюата, obsahující samarium-153, přidávají se k hlavní frakce samarium-153 (v dimenzionální válci), упаривают ve výparníku do objemu 10−15 cm, převedeny do бюксу kapacitou 18 cma упаривают do objemu 1 cm(frakce samarium).
Dále přes sloupec přeskočit 1,2 mol/dmkyselina chlorovodíková a sbírají 70 cmэлюата v rozměrné válec s kapacitou 100 cm(základní frakce europium). Pak элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 5 cm, v každé z nichž určují dostupnost europium-152 a 152měřením radioaktivity roztoku na gama-спектрометре po 1−5 minutách Porce элюата, obsahující europium-152 a 152, přidávají se k hlavní frakce europium v dimenzionální válci, упаривают ve výparníku do objemu 10−15 cm, převedeny do бюксу kapacitou 18 cma упаривают do objemu 1 cm(frakce europium).
Po úplném элюирования europium přes sloupec chybí 300 cm7 mol/dmkyselině chlorovodíkové a 50 cm0,1 mol/dmkyselině chlorovodíkové. Элюаты odstraněny jako radioaktivní odpad.
Облученные vzorky srovnání uvolnění z hliníkové fólie za ochranným štítem z olověné cihly a просвинцованного sklo, jsou umístěny každý v samostatné skleněné бюксу kapacitou 18 cm, приливают na 0,5 cmhorké koncentrované kyseliny dusičné a po zničení papíru přidat na 0,5 cmdestilované vody.
Frakce lanthanu, praseodym-neodymu, samarium, europium a vzorky srovnávací měření na полупроводниковом gama-спектрометре (
viz § 4.3).
4.2. Analýza gadolinium nebo jeho oxidu
Definice obsahu europium
Křídla europium si v экстракционно-хроматографической sloupci N 2. Sloupec vyplněn sorbentu (12,5 g silikagelu s velikostí zrna 0,06−0,07 mm+7,5 cm100%-noi Д2ЭГФК, volný objem сорбента 20 cm).
Навеску kovové gadolinia hmotnost 0,0009 nebo g 0,001 g, jeho oxid se zváží na speciální микроаналитических vahách, jsou umístěny v кварцевую бюксу, pre-прокипяченную v koncentrované kyselině solné, промытую destilovanou vodou, lihem, airwaves a vysušené. Бюксу zavřete víko a zabalí do alobalu. Na proužek z обеззоленного filtru («modrá páska»), velikost 5х15 mm накапывают 0,1 cmstandardního roztoku europium. Po накапывания každé kapky roztoku filtr sušené nad электроплиткой. Vysušený filtr s нанесенным na něj standardním roztokem europium, zabalené do alobalu (porovnává). Zkušební a porovnává označeny, jsou umístěny v jednom hliníkové pouzdro na tužku (блочок), pre-umýt ацетоном nebo этиловым v trošce alkoholu, a облучают v jaderném reaktoru po dobu 20 h tokem neutronů (1−3)·10нейтр/cm·as Přeprava exponované vzorky a vzorek pro srovnání, v souladu s požadavky CPE-72, se provádí v těžkých dopravních kontejnerech typu KL (KL-80, KL-150) na zvláštním stroji.
Кварцевую бюксу s exponované analyzovaného členění jsou umístěny za ochranný štít z olověné cihly a просвинцованного skla. Pinzetou odstranit hliníkovou fólii, otevřít víko a rozpustí облученную soudu v horké 7 mol/dmkyselině solné. Roztok капилляром přenést do sklenice s kapacitou 50 cm. Бюксу promyje teplou 7 mol/dmkyselinou chlorovodíkovou 3−4 krát. Промывные roztoky tolerovat капилляром ve stejné sklenici. Roztok упаривают téměř sucho, chloridy REE se rozpustí ve 2 cm0,1 mol/dmkyselině chlorovodíkové a přeskočit přes экстракционно-хроматографическую sloupec N 2, pre-промытую 0,1 mol/dmkyselinou chlorovodíkovou. Technika práce na sloupu na разд.3 GOST 23862.7−79.
Šálek, ve kterém byla vyhlášena roztok vzorku, prané 5 cm0,1 mol/dmkyselině chlorovodíkové. Промывной kamenných přeskočit přes sloupec. Prvních 40 cmэлюата (včetně množství vzorku a промывного roztoku) se sklízejí v rozměrné válec s kapacitou 50 cm, dále элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 5 cma určují dostupnost natrium-24 v každé porci měřením radioaktivity roztoku na полупроводниковом gama-спектрометре po 1−5 minutách Nedostatek v kontrolovaném porce sodný-24, při měření po dobu 5 min, poukazuje na jeho kompletní элюирование z kolony.
Po úplném элюирования sodný-24 přes sloupec vynechat 1 mol/dmkyselina chlorovodíková; 40 cmэлюата vyhazovat, pak элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 3 cma určují v každé porci dostupnost europium-152 a 152měřením radioaktivity roztoku na полупроводниковом gama-спектрометре během 1−5 minut Při přítomnosti v kontrolovaném porce europium-152 a 15230 cmэлюата sbírají v rozměrné válec s kapacitou 100 cm(základní frakce europium). Pak элюат sbírají v бюксы kapacitou 18 cmporce na 3 cma určují v každé porci dostupnost europium-152 a 152měřením radioaktivity roztoku na gama-спектрометре. Všechny porce, které obsahují europium-152 a 152, přidávají se k hlavní porce europium (v dimenzionální válci), упаривают do skleněného výparníku do objemu 10−15 cm, převedeny do бюксу kapacitou 18 cma упаривают do objemu 1 cm(frakce europium).
Dále přes sloupec přeskočit 150 cm7 mol/dmkyselině chlorovodíkové a 25 cm0,1 mol/dmkyselině chlorovodíkové. Элюаты vyhazovat.
Облученный porovnává uvolnění z hliníkové fólie za ochranným štítem z olověné cihly a просвинцованного skla, umístěn do skleněné бюксу kapacitou 18 cm, приливают 0,5 cmhorké koncentrované kyseliny dusičné a po zničení papíru přidávají 0,5 cmdestilované vody. Křídla europium a porovnává naměřené na полупроводниково
m gama-спектрометре (viz § 4.3).
4.3. Měření radioaktivity
Před měřením gama-spektrometr градуируют na energie pomocí norem gama-zářičů kit ОСГИ. Při градуировании vybírat takové zesílení signálů přicházejících z detektoru na jeden kanál analyzátoru představovaly 0,8−1 kev.
V kontrolovaných porcích dostupnost definovaného prvku stanoví měřením každé z těchto dávek na gama-спектрометре po 1−5 min
Identifikace kontrolovaných položek tráví v hlavním фотопикам ve spektru: sodík — na натрию-24 (1368 kev), lanthanu — na лантану-140 (1596,5 kev), praseodym — na празеодиму-142 (1576 kev), neodymu — na неодиму-147 (91 kev), promethium — na прометию-147 (91 kev), samarium — samaří-153 (103 kev), europium — na европию-152 a 152(122 kev).
Pro stanovení obsahu nečistot v trakční roztoky obsahující frakce definovaných prvků, naměřené na gama-спектрометре důsledně příklady srovnání ve stejných geometrických podmínek a určují velikost jádra фотопика v rozsahu měřené frakce vzorku a srovnání.
Křídla praseodym-neodymu měří ve vzdálenosti 8 cm od detektoru (na výšku) olovem a hliníkovými filtry (11 a 2 mm, respektive). Porovnává praseodym se měří za stejných podmínek.
Definice hlavní náměstí фотопика ve spektru (), infekce močových cest., tráví pomocí bloku matematických operací analyzátoru nebo grafickým tím, že po záznamu spektra na papír a spočítat podle vzorce
,
kde — velikost hlavní фотопика a pozadí комптоновского distribuce pod ním, imp.;
— počet kanálů hlavní фотопика;
, — počet kanálů vlevo a vpravo od hlavní фотопика, přijaté pro výpočet pozadí;
, — odpočítávání na -om nebo -tého kanálu, infekce močových cest.
Počet kanálů hlavní фотопика omezena na levé straně kanálu, ve kterém počet impulsů se liší od počtu impulzů v následném kanálu ne méně než 2, vpravo — kanál, ve kterém počet impulsů se liší od počtu impulzů v předchozím kanálu ne méně než 2.
Čas měření je hlavní náměstí фотопика vzorek je definován skutečný obsah nečistoty v měřené frakce a je 1−100 min Rozměr i nadále do té doby, dokud se počet impulsů, odpovídající náměstí hlavní фотопика, není se bude rovnat 1000. V případě, kdy je velikost hlavní фотопика nad 1000 imp/min, roztok se zředí a měří aktivitu аликвоты.
5. ZPRACOVÁNÍ VÝSLEDKŮ
5.1. Masivní podíl příměsí oxidu REE v trakční () v procentech vypočítejte podle vzorce
,
kde — hmotnost oxidu definovaného prvku ve vzorku, srovnání, g;
— velikost hlavní фотопика ve spektru vzorku srovnání, imp.;
— velikost hlavní фотопика ve spektru měřené frakce, imp.;
— навеска vzorku v přepočtu na oxid, g;
— čas měření aktivity vzorku srovnání, min;
— čas měření aktivity vzorku, min
5.2. Rozdíl výsledků dvou analýz (poměr většího výsledku k menšímu) nesmí překročit hodnoty допускаемого nesrovnalosti, která se rovná 2,5.