Способ определения микропримесей в церии

гц 787371 Союз Советсннк Соцнааистнчеснид Респубее(51)м. Кл ЭС 01 Г 17/00 6 01 Т 3/30 В 01 О 11/04 Гоеудврствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения З.П. Кириллова и Ю.И. Мерисов Государственный ордена Октябрьской Революции научноисследовательский и проектный институт редкометаллнческойпромышленности Гиредмет Р Ц Заявитель(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОПРИМЕСЕЙ В ЦЕРИИ Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при определении микропримесей в церии.При определении примесей в церии 5 известны приемы предварительного извлечения элемента основы экстракцией.Так, известны способы экстракционного извлечения церия трибутилфосфатом или другими растворителями из 0 азотнокислых растворов в присутствии окислителей, например бромата калия, перманганата калия, висмутата калия 1 и 2 .Однако при извлечения церия иэве ,стными способами нельзя определить в ,концентрате нередкоэемельные элементы из-эа сильного раэубоживания кон;центрата примесей окислителями, в присутствии которых осуществляют экстракт цию.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ определения микропримесей в церии, включающий экстракционное извлечение церия иэ аэотнокислого раствора 100-ным трибутилфосфатом в присутствии окислителя бромата калия (0,1 М), Для определения редкоземельных примесей в 30;водной фазе осаждают аммиаком гидро- окиси РЗЭ (для отделения РЗЭ от бромата калия), осадок растворяют в соляной кислоте, далее выделяют оксалаты РЗЭ, остаток прокаливают и подвергают спектральному анализу )31,Недостатком способа является существенно лимитированное число контролируемых примесей - определению подлежат лишь примеси редкоземельных элементов, Определение нередкоземельных примесей не проводится иэ-за низкой чувствительности, обусловленной сильным разубоживанием концентрата примесей окислителем, попадающим в концентрат примесей, а также большой величиной поправки контрольного опыта вследствие введения в экстракционную систему окислителя бромата калия.Цель изобретения - повышение чувствительности определения примесей нередкоземельных элементов. Поставленная цель достигается способом определения микропримесей в церии, включающим экстракцнонное извлечение церия трибутилфосфатом из азотнокислого .раствора и последующий анализ примесей в водной фазе спектральным методом, при этом трибутилфосфат55По градуировочному графику для кон-фцентратов анализируемой пробы и дляконцентратов контрольных опытов нахо-цят средние значения содержания оп 0 РеДелЯемой пРимеси Си Ск в пРоцентах.Содержание определяемого элементав пробе (Х) вычисляют по формуле Х = - Ср Ск) у п 2 предварительно обрабатывают насыщенным раствором брома а азотной кислоте.П р и м е р. Для анализа берут образец двуокиси церия повьзаенной чистоТы, используемой для.изготовления оптических стекол, лазеров, люминофороа: и т.д. Содержание примесей нередкозе- мельных элементов лимитируется в таких образцах на уровне 10 - 10 ЬВ,0В делительную воронку вместимос 1тью 1 л помещают 200 мл трибутилфосФата и 60 мл 10-ного раствора угле-,кислого натрия, содержимое воронкиэнергично перемешивается а течение2 мин (для удаления ди- и монобутилфосфатов). После рассланвания Фаз водный слой (нижний) отбрасывают; Органическую Фазу в воронке дважды обрабатывают раствором углекислого натрияпорциями по 600 мл, отбрасывая каждый 20раз водную фазу. Далее органическуюфазу промывают четыре раза 1 н. азотной кислотой порциями по 600 мл (дляполного удаления карбонатов) отбрасывая каждый раз водную фазу. Затем органическую фазу обрабатывают 400 млнасыщенного раствора брома в Зн. азотной кислоте, энергично встряхивают атечение 2 мин. Водную фазу отбрасывают, а органическая (трибутилфосфат)готова к употреблению,Навеску анализируемой пробы двуокиси церия массой 1 г помещают в платиновую чашку вместимостью 50 мл,смачивают несколькими каплями воды,добавляют 7 мл концентрированной азотной кислоты, 4-5 капель Фторнстоводородной кислоты и растворяют при нагревании. Раствор охлаждают до комнатнойтемпературы, добавляют 3 мл концентрированной азотной кислоты и переводята делительную воронку вместимостью/100 мл отградуированную по 20 мл. Объем раствора в Воронке разбавляют водой до 20 мл, добавляют 25 мл очищенного трибутнлфосфата и энергично перемешивают а течение 1 мин, После рас,слаивания водную Фазу переводят в другую делительную воронку вместимостью50 мл, а органическую собирают в отдельную емкость для регенерированияэкстрагента. К водной Фазе добавляют5 мл четыреххлористого углерода иэнергично перемешивают в течение 1 мин.После расслаивания органическую фазуотбрасывают, а водную сливают в кварцевую чашку, добавляют 5-8 кап. перекиси водорода и упаривают досуха.К сухому остатку в чашку добавляют10-15 кап. концентрированной азотнойкислоты, 5-6 кап. перекиси водорода,вновь упаривают досуха, закрываютОкрышками и прокалывают при. 900 Св течение 20 мин.Во избежание загрязненийоперациирастворения и упаривания проводят вбоксе с очишанным воздухом. Анализ каждой пробы проводят иэ трех отдельных навесок. Одновременно, с каждой серией аналиэоа ставят два контрольных опыта на реактивы, провод их через все стадии анализа. В этом случае к водной фазе после экстракции четыреххлористым углеродом добав-, ляют 50 мг двуокиси церия и поступают аналогично примеру.После прокалиаания остаток в чашке охлаждают до комнатной температуры и далее подвергают спектральному анали" зу.На дно канала графитового электрода типа "рюмками (вытачивают из углей спектральных ОСЧ 7-3 диаметром 3 м 4, размеры "рюмкиф, мм: диаметр кана" ла 4, глубина канала - 5, высота наружной стенки - 6, толщина стенок, высота "ножки" " 2, толщина - 2) помещают 2 мг хлористого. серебра, затем беэ перемешиааиия вводят каждый концентрат примесей нли 50 мг образ-. ца сравнения; Электрод с пробой или с образцом сравнения служит анодом, его устанавливают в низший держатель, штатива спектрографа. Верхним элект-: родом является электрод, выточенный. из углей спектральных ОСЧ 7"3 диаметром 6 мм. Размеры электрода, мм: диаметр канала 2, глубина канала 5, высота заточенной части 8, диаметр заточенной части 4, заполненный буферной смесью (состав буферной смеси: однородная масса, состоящая иэ 1 ч хлористого натрия ОСЧ и 9 ч графитового порошка ОСЧ). Между электродами зажигают дугу постоянного тока. Ток 20-21 А. Расстояние между электродами - 3 мм, Спектры фотограФируют на спектрографе ДФС"13 с решеткой 1200 штр/мм (в первом порядке), используя фотопластинки тип 11. Ширина цели спектрографа 20 мкм, время экспозиции 30 с. Промежуточную диаф" рагму а трехлннзовом конденсоре подбирают так, чтобы почернения фона вблизи аналитических линий находились в области нормальных почернений.В каждой спектрограмме фотометрируют почернения аналитической линии определяемого элементы 5 А и близлежащего фона 5, и вычисляют разность почернений Ь 55 - 5,р. По трем парал.- лельным значениям Ь 5, д 52 и Ь 55 для образцов сравнения находят среднее арифметическоеЬ 5 и строят градуировочный график а координатах (19 С, Ь 5)787 373 6 Формула изобретения Составитель Ю.КуцемкоТехредМ.Табакович КорректорО, КовинскаяРедактор К. Волощук Заказ 8261/21 Тираж 565 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 где а - масса концентрата примесей50 мг);е 2 - навеска анализируемой пробымгСп - средйее значение содержанияопределяемого элементав концентратах анализируемой 5пробы, %;С -, среднее значение содержанияопределяемого элемента в концентратах контрольного опыта, Ъ. 1 ОЭффективность способа существенно зависит от соотношения концентрации брома в растворе азотной кислоты, используемого для предварительной обработки трибутилфосфатом, к концентрации примесей восстановителей, содержащихся в экстрагенте, Специальные опыты, проведенные по испытанию способа на восьми партиях трибутилфосфата (3 партии квалификации "чистый" н 5 партий квалификации "технический") показали, что способ реализуется в полном объеме, если использовать насваценный раствор брома в азотной кислоте. При проведении текущих анализов предпочтительнее использовать 25 регенерированный трибутилфосфат из-за более низких величин поправки контрольного, опыта по определяеьнм примесям. Предложенный способ позволяет сконцентрировать ряд примесей и обеспечивает достаточно надежное нх определение на уровне 10 - 1(Г,ф Способ определения микропримесей в церии, включающий экстракционное извлечение церия трибутилфосфатом ,из азотнокислого раствора и .последующий анализ примесей в водной фазе спектральным методом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьавения чувствительности определения примесей не- редкоземельных элементов, .трибутилфосфат предварительно обрабатывают насьаценным раствором брома в азотной кислотеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ф 3 урнал неорганической химииф,1962 , т. 7, В 9, 2254-2261,, 2. Атомная энергия", 1963, т,15,В 2с. 138-146.3. Проект ГОСТа СССР "Редкоэемель"ные металлы и нх окиси. Методы анализа",М., Госстандарт СССР, 1978 ч. 11,с. 186-219.