Празеодим и его окись. Метод определения примесей окисей редкоземельных элементов

УДК 669.856:543.06:006.354
ПРАЗЕОДИМ И ЕГО ОКИСЬ Метод определения примесей окисей редкоземельных элементов Praseodymium and its oxide.
Method of determination of rare-earth element oxides
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 19 октября 1 1979 г. № 3989 срок действия установлен
с 01.01. 1981 г.
до 01.01. 1986 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
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.
Определяемые концентрации примесей окисей:
лантана от 1-Ю-3 до !• 10—2%
церия от 1-10“3 до 1-Ю-2%
неодима от 1-10“3 до 1-10“2о/о
самария от 3*10~4 до 5-10~3%.

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, по-

лупроводникового германий-литиевого детектора объемом 60 см3
отоэффективностью регистрации гамма-линии
менее 0,8—1,0%. Разрешение спектрометра по гамма-линии це- зия-137 (£т =0,682 МэВ) —(3—4) КэВ.
Гамма-источники образцовые спектрометрические (ОСГИ) по

ГОСТ 8.315—78.

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.
Порошок графитовый марки ОСЧ 7—4.
Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающим темпе­ратуру до 110°С.
Ступка и пестик из органического стекла.
Пленка полиэтиленовая.
Бюксы стеклянные по ГОСТ 5.940—71 тип СВ24/10.
Пипетки на 0,1 мл.
Окиси лантана, церия, неодима и самария чистотой не менее

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление образцов сравнения
Образцы сравнения (ОС) готовят смешиванием графитового
порошка 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 1г содержащего по 10% окисей церия
и неодима, в ступку из органического стекла помещают 800 мг гра­и 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 гра­фитовым порошком, повторяя каждый раз процедуру перемешива-
ния 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 графитового порошка и предыдущего образца сравнения указаны в табл. 1.
Таблица 1

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

4.1. Навеску анализируемой окиси празеодима массой 10 мг смешивают с 90 мг графитового порошка, 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.
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 ЗЛО13 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 полиэтилено- 234
вые 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 мл 6 н. соляной кис­лоты и измеряют на полупроводниковом гамма-спектрометре (см. п. 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 (£\ —487 КэВ), церия — по церию-141 (£\ =144 КэВ), неодима — по неодиму-147 (£\ =91 КэВ), сама­рия— по самарию-153 (£т =103 КэВ).
Определение площади основного фотопика в спектре S (Sn), имп/мин проводят с помощью блока математических операций анализатора или графическим путем после записи спектра на бу­маге и вычисляют по формуле
п
<5(50)= 2 Л— і
где Ц — интенсивность излучения в пип > ^2min — интенсивность излучения и слева от пика, имп/мин;
rt — число каналов фотопика.
, Время измерения площади основного фотопика пробы и образ­
цов сравнения определяется реальным содержанием примесей в измеряемых пробах и образцах сравнения и составляет 5—10 мин.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ и
5.1. Массовую долю определяемой примеси окиси РЗЭ (X) в іроцентах вычисляют по формуле
У S- Ср •
де Со —массовая доля определяемой примеси в образце сравне­ния, %;
т0 — масса образца сравнения, мг;
т — масса навески анализируемой пробы в расчете на окись, мг.

За результат анализа принимают среднее результатов двух па­раллельных определений.
5.2. Расхождения результатов двух параллельных определения или двух анализов не должны превышать значений допускаемы) расхождений, указанных в табл. 2.
Т аблица

‘ненйе № 2 ГОСТ 23862.17—79 Празеодим и его окись. Метод определения есей окисей редкоземельных элементов
□ждено и введено в действие Постановлением Государственного комитета ? по управлению качеством продукции и стандартам от 17.05.90 № 1204
Дата введения 01.01.91
Ло всему тексту стандарта заменить обозначение концентрации: М на 'дм3.
Раздел 2. Заменить ссылку: ГОСТ 18300—72 на ГОСТ 18300 87.
Пункт 5.1. Формула. Экспликацию дополнить словами: «S — площадь ос­новного фотопика примеси в спектре пробы, имп;
50 — площадь основного фотопика примеси в спектре образца сравнения, имп>.
(НУС № 8 1990 г.)