Способ люминисцентного определения микроколичеств лантанидов в оксиде лантана

(19) И 3 (1 ц 2 ОО 49 ОЗ С 1 (я) к оо 1 яз 1 ы оо 1 из 1 оо ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЛ ТЕНТУ(57) Использование; анализ оксидов лант держание в них микроколичеств пантани ность изобретения: способ включает и оксида лантана в раствор, к которому д качестве органического реагента раство ципфосфиновой кислоты Интенсивность ценции лантанидов регистрируют при 613 нм(ЕО );562 нм(Вгп );546 нм(ТЬ (Оу );481 нм(Тгп );880 нм(Мс 3Ра водят по методу добавок 3 табл. Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Физико-химический институт имАВБогатскогоАН Украины(54) СПОСОБ ЛЮМИНИСЦЕНТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОКОЛИЧЕСТВ ЛАНТАНИДОВ ВОКСИДЕ ЛАНТАНА ана на содов. Сущереведение обавляют в р дифена- пюминесдлинах волн);577 нм счет произ 2004908Изобретение относится к аналитической химии, а именно к анализу высокочистых оксидов лантана на содержание в нихмикропримесей Ео+, Яв, ТЬ, Оу, Тгли Ига ( и ), Способ может быть использоз+ зван также при анализе других неорганических материалов, содержащих вкачестве пригиесных компонентов редкоземельные элементы,Известно несколько способов люминесцентного определения микроколичествЕц, Ягпз, ТЬз, Оу, Тв и йб в препаратах оксидов лантанидов с применениемкомплексных соединений с органическимилигандами, в которых осуществллется перенос энергии от органической части молекулы к иону РЗЭ,Прототипом заявляемого изобретениялвляетсл способ количественного определения Ео, Яв, ТЬ и Оу в оксиде лантана,основанный на использовании люминесценции комплексов с о-фенантролином.Способ асуществляетсл следующим образом.Навеску анализируемого материала переводят в аэатнакислую соль, Соль растворяют в минимальном количестве этиловогоспирта, приливают раствор комплексаобразователя о-фенантролина), После отстаивания и фильтрования осадок высушивают навоздухе, Снимают спектры люминесценциипри температуре жидкого азота полученного и эталонного комплекса, рассчитываютконцентрации. Данное рещение выбранотакже и в качестве базового объекта, какнаиболее близкое по достигаемому эффекту.К недостаткам прототипа относятся:недостаточно высокая чувствительность определения (Ео -2 10 , Ягп- з+, -4 з+2,10-2 о -П 3+ 1,10.зо О,з+ 2,10. о,применение жидкого азота;техническое решение способа совместного определения дзано лишь длл четь 1 рехэлементов Яв, Ец, ТЬ и Оу из однойпробы;невозможность определения из одной3+пробы наряду с указанными также Тв исз,высокий предел обнаружен ил Оуз+(2 10 1)Цель 1 о изобретенил лвляетсл повышение чувствительности и информативностианализа,Поставлег н ал цель достигаетсл тем, чтоспособ люминесцентного определенияЕ, Яв, ТЬ, Оу, Тв, ЬЫ оксиделантана включает их взаимодействие с органическим реагентом - дифенацилфосфи 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 новой кислотой, выпаривание до сухих солей, последующуо регистрацию интенсивности люминесценции образующихся комплексов, что позволяет упростить, расширить функциональные возможности способа за счет одновзоеменного определения за нойб,Я Ез+ Т,з+ - зз Новизна предлагаемого решения орределяется следующим;использование дифенацилфосфиновой кислоты в аналитических целях в литературе ранее не было описано;применение дифенацилфосфиновой кислоты позволяет расширить функциональные возможности метода и наряду с Яв, Ео, ТЬ, Оу опредзелять также таз+ "з+ з+ з+з+ з+кие элементы как Тгп и Йа из одной пробы;ранее не были известны комплексные соединения Тв и Йб с ДФФК и не описаны их люминесцентные свойства;применение люминесцентных свойств комплексных соединений Тв и Оу с диз+ з+ фенацилфосфиновой кислотой в целях анализа позволило снизить пределы обнаружения этих элементов на порлдок величины по сравненйа с известными решениями.В литературе описаны люминесцентз+ зные свойства Ец и ТЬ " к комплексе с дифенацилфосфиновой кислотой, а также имеются сведения о наличии люминесценции ионов Яв и Оу в растворах комплек+ з+сов сДФЭК(Полуэктов И,С., Егорова А.В. и др. Докл, АН УССР, Сер,Б., 1986, М 9, с.46). Следует отметить, что все исследования авторов проведены в водно-этанольных растворах.Существенное отличие предлагаемого нами способа от известного состоит в следующем,Впервые получены комплексные соеди-Ф йения и изучены люминесцентные свойства ионов Тв и МЫ в соединенилх с дифенацилфосфиновой кислотой. Установлена возможность использовать люминесцентные свойства указанных ионов, а также ионовз+ Е з+ з+ ОР ко ф в аналитических целях, т,е. длл определения этих лантанидов.В отличие от известного, предлагаемый способ предусматривает использование твердых солей, а не их водно-этанольных растворов, что позволило снизить пределы обнаружения отдельных элементов,Установлено, что оптимальнал 1 люм, комплексов наблюдается при получении2004908 Таблица 1 Зависимость интенсивности люминесценции солей европил от соотношения компонентов в растворе Таблица 2 Зависимость интенсивности люминесценциисоли европия от температуры высушивания осадков из растворов с соотношением компонентов 1 и;1 = 1:7(табл,1),Оптимальная 1 люм, наблюдается при высушивании осадка при температуре 80 С (табл.2). Способ осуществляется следующим образом.Анализируемые оксиды лантана переводят в растворы хлоридов, получают комплексные соединения с ДФФК в твердом виде, регистрируют 1 люм. комплексов с помощью спектрометра СДЛ(либо ИСПс фотоэлектрической приставкой ФЭП - 1) при А= 613 нм(Еоз+),562 нмЯв ); 546 нмо Ь ); 577 нм (Оуз );481 нм (Тщ); 880 нм (Ыб"). Люминесценцию возбуждают ртутной лампой СВДА со светофильтром ЧФС,Пример количественного определения в оксидах лантана.Анализируемые оксиды лантана и исходные растворыи готовят следующим образом. Навеску массой 50 мг, прокаленного при 600 С в течение 1 ч оксида лантанида, смачивают 1 мл дистиллированной воды, добавляют 5 мл концентрированной соляной кислоты, растворяют, упариваютдо получения влажных солей и разбавляют в мерной колбе емкостью 50 мл дистиллированной водой (рН раствора 4,5 + 0,5), Получают растворы с содержанием Ы 20 з - 1 мг/мл, 0,01 М раствор ДФФК готовят растворением точной ее навески в этаноле,В три тигля помещают по 0,1 мл анализируемого раствора оксида лантана (100 мкг), В два из них вводят разные количества раочегоэаствора хлорида Ео (3 гп , ТЬ Оу +, Тв и Мд" ) с известным содержанием оксида лантанида, после этого добавляют 0,7 мл 0,1 М раствора ДФФК и доводят 5 объем до 1 мл этанолом.Тигли ставят в сушильный шкаф и упаривают пробы до сухого остатка в течение 30 мин при т = 80 С. Затем регистрируют 1 люм, каждого иэ определяемых элементов в 10 области 470 - 490 нм(Тт,530-620 нм(То,Бпз, Ео, Оу ), 870 - 890 нм (Мд +). По величине пика люминесценции пробы и пробы с добавками каждого из элементов рассчитывают содержание Ы по формуле: 15 СйхХ =, где Ьх, Ьх л - высотаЬх+ц хпика для пробы и пробы с добавкой; С - концентрация добавки.Результаты определения лантанидов в 20 оксидах лантана приведены в табл,3,Способ обладает следующими преимуществами по сравнению с прототипом,Позволяет вести определениеп в оксидах лантана при комнатной температуре, 25 Значительно повышается информативность способа за счет определения наряру с Яа, Ео, ТЬ и Оу также ионов Тщ и ИЫ из одной пробы.Понижается предел обнаружения евро пия на порядок величины, тербия и самарияна два порядка величины, а диспрозия на пять порядков.2004908 Таблица 3 Результаты определения п в оксидах лантана Составитель С.бельтюковаРедактор М.Самерханова Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко Тираж фг Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 3395 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Формула изобретенияСПОСОБ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ОП- РЕДЕЛЕНИЯ МИКРОКОЛИКЕСТВ ЛАНТАНИДОВ В ОКСИДЕ ЛАНТАНА, включающий их взаимодействие с комплексообразующим органическим реагентом и последующую регистрацию интенсивности люминесценции образующихся комплексов, отличающийся тем, что в качестве комплексообразующего реагента используется дифенацилфосфиновая кислота.