Способ определения самария и европия Советский патент 1992 года по МПК G01N31/22 G01N31/00 

Мздостатками способа пйляготся сложность, оБусловлониая и сппльзовзпиег двух комплексообразователем; органического ocH038HV-n - диантмпирилпрог5И. л фтормросанного /З-днкетоиз; .ожност; аиа/шза оксидов РЗЗ нэ содержание лип-ь двух элеглентив: самария л eBpon is.

J e/ibio изобпечемия япляется упрсацеНИИ и о5есг ечз И8 одиозремзнного oпpsд :пения неодима и нхтепбил . оксидах pf-Ai-Jsei.-ienbHbix дле битов,

Првдпйгае ый споссо даат возможность аиалу13 ройа7ь оксиды РЗЭ при сэдержаийм неодима, саглар я -i зргпия рз йвй порядка ;.ико, чкм v; ГОСТу, я ;.1гге;бмя на порядог ни)се.

ПОСТЕ 3;iSHVi3J цель достигается тем, что у способе люминасцанткого определенкр лантйЁ|Вдов ц оксидах редкоземэльных элзментов, осуществляа;-лого вза мог ейстсмем пробы с лО|Уплексаоиразозс; гая.эм в присутствии буферкогс растворв и растаоия ж:;/ йтииы, U кечзстве комплексоооразовзтеля i-scnoiSbsyiOT фтой лр08г;нные /iflM fiTOHbi общей Формулы

€пР2п4-1- СО СО - СбНб, |Д- п S, В при 7 - 2 K;,DTHCM мзбьггке т«; и;с&и-)«.,.- поо ношйник; к с--. дерЖйИг/пс :Э ч раствор :; м рЬ среди 7,0 i: ; чер;еже понв. кгмлвые вяияг : рН rift vi TeHC,,.;;jHOCTb люм /несценг им L- ч

ОКСИД : nam.arJc:.

Б способ:: прОй-Д1ггг;я опрсдёяекь;.:; лэитанидов : о 1Г;;:ексЁ1 рззген ми -фто ри р о э г-: н ы л и/:f-./v жетонйм:

C6Fi3CCCH2COCi.HE S-1 CRFi7COCH2CGCcH5, логорые ранее а эиз/;изе не р Ч енялись, кро.е того возг.;пжно.мспо;;ьзование ке упреде еиип чцтй:г}е:: лаггтанидпв (при npOTOTi iy опой1. дьэ ), содержйщихс- 3 вида пр: есеД S оксидзх редксгс.-. .

/J-AV KGrO-il: ;,.И ГГЙЗИр;;й г; ; ВПврВЫВ.

Cv-is-rrer; осуществляют г.л здукмци o6j:s;

30.vi,

Получетие 1,1,1 ЛЛ.З,3,,4,4.л,5-yндs;-;я,vтop3-фeН1 ИО -; ндш S-y,9 (QjF i: СО Сг-/СО СьН;. В- peaiiToo з кость;о 0,Р , снрбхаииый мйша/кой, с-братн г.- холг д-1 -||/и;оч, хлоркальциевой трубкой, термометром и кагюльной Bopoi KOl в этг.10сфере ззотз загружают ас7ертий метпяет 03,) j-. 1QO мл ,эфира, F5 теченнб ; ч пругкапы-эают 37,В г (0,1 ) M6Tii;;oBOrG зфира пэрфторь;; нтоаой киспоть, температура сеакць онной 20 , Затам в течение пр11к;5пыва;о 12 г (0,1 мпль)ацй-п;1.с) иона е 25 s-: аос.гФмра rion 20-2 iC (ох.чру-.ta ние водлнг-й баней) и выдерживают 17 ч. Затем при перемешивани / прибавляют 56 рлл 20%-ноге раствора серной кислоты. Отделяют эфирный слой, отгоняют эфир, а О1.;гавшу5йоя Д-дикетон счищают через мед |ыйхелат, Для этого пр|лл1 вают полученный

(етан

уксусно-хислой

ору

мэди а О,;; л воды noi; 40 - . Сразу хе Ч1-|Падз8т х.; :Лс;тный комплекс. Для полноты оспжд-зниг; выдер ;-;1 8зют CMeci- 10 -; и отф|: ьтрозыивют хелзт, Пэрегонкой с паром отгоняют от хелата оргз ичгсхие ппь1г,;еси. Затем к хелату пр1 бзвлЕ;кзт 30 vn серной кпспоты и с гшром отгоияот /::-дикегон, Диff3TO:; отдзляют, cyiuaT в эфирного растворе Сул-.фзтом iviiJTHUP и перегоняют. Получают 23,Е г (55,3%) / -дикетон5. Т,к;-.п. 152-БЗ°С при 11 V.;. PT,UV Т.пл, - 32-35°С. Массоаап доля оснсвногс ва уэства по (X не ;.е; вз99%,

С:5Н702Г13, . 466,15,

вычислено %, С 30,65; Н 1,5; F 62,98,

Нййдепэ, %: Г 3, Н 1,2; F 52,18,

Гюлучение i/i;1.2,2,3,0,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8;-ептяде,-:эфтор- 1 -г/еки/ -ундекандиок9 :1 Пслучо5| ,изпогично. При оКработке ,раа хепят пссле стомки с пзоом j-;;F:;ecei .С; оан;:1х рззлагэ ст хелат до ди«fc-:Or CRRv:Oii ;:чс,отой и извлэка от эфипо /, так .згсг /5 дикэток очР5;ь тйжело ГОНИТСЯ с ), Пояу«-;ают 28,7 г (50.7%) 5-дИ етоиа. 17киг Ы7 - 168С пои 4 мм Рл г;. ,л;, - 73 - . Массовэя доля осиозного й щестаа не е-:ее 99% (ГЖХ.

Сг/НтОа :, rvi,i4. 556.1 i

Вы ислйнг;- %; С 36,0; Н 1,24; F 57,05.

Нзйдено, %: С 35,35; Н 1,02; F Е6,90.

Методиками /ПС-, ПМР- ЯМР-спектроскс доказйкс итроениа пслучйьжых сое.1H8;:i.ift

Су цественкоС:ъ эыорзннь х режимов огфеделб -П; лчк-ганидов объясняется спеДуЮЩИ 4.

Для пол. ссяэузаний лантзмндов в компле,с необходим {/избыток ко,чплег сообЬрзсьзтблй по orHCiJjeHtro к содержанию л г эни10ь R 7 -17 раз (С1..,2, примеры 3. 7, ib, 1&, и л 20). iloBbRueii-ie XGrvinneKCcaf:uc,30saTenR свыше 12 (;с.;о5разио гйшенггя /гюм и-есцеи1.1ЙИ и СН / ;;;ЗпИЯ 88 йНтенСИаНОСТ;- (ТЭОЛ.2,

пр1л.5еры М л 22). Снижение избытка компле;ксообразопй влй 7 приводит к HG-эплномукомплексообразованию

лантгмидоз -1. следсЕБ епьно. солее низкой iiHTesicviBHCCTH .осценции (табл.2, upi-iviepf:; 16 и 21),

При комплексооразсзгнии рН среды зыбмраетсп равные-) 7,0 - 3.0, так как изменение его в большую или меньшую сторону приводит к снижению интенсивности люминесценции определяемого элемента.

Добавление стабилизатора - желатинь приводится в о5щепр11нять Х количестзах.

Способ определения лантаяидов в оксидах редкоземельных элементов осуществляют следующим образом.

Готовят анализируемые рзстворы хлор1«доа лантана, иттрия v. празеодима г тем растрорения навесок мх оксУ5дой, предварительно прокаленных при 600-7СО°С s соляной кислоте с последующим выпаризс:ну ем ее избытка, остаток растворяют в дистиллированной воде и разбавляют дп нужного объема.

Исходные растворы хлоридов неодима, самаркгя, европия и иттербия ГОУОВЯТ из тэтнь Х наззсок их оксидой аналогичным образом. Эт;, растворы стандартизируют титрованием раствором трилона Б (ГСО 2960-84).

в каждой из трех пробирок готовят смесь, состоящую из 0,25 мл (5 об %) ацетатно-зммиачного буферного раствора (оН 7,5), 0,25 мл (5об.%) 0,5%-ного раствора желатины -л 0,4 мл (8 о5,%) 100 мкг/мя (7х x10-1,t 10 моль/л)анализируемого раствора, В дее пробирки вводят разные количества стандартного раствора определяемого элемента (неод11ма. самария, европия или иттербия), после чего во все три пробирки прибавляют по 0,5 мл (10 об.%) 1 10 моль/л спиртового рвстзора фторированного / -дикетона и доводят объ8М растворов до 5 мл дистиллированной водой. Содержимое пробирок переносят Б кварцевые кюветы и записывают спектры люминесценции самария и европия на спектром.етре СДЛ-1 с фотоумножителем ФЭУ79 в области спектра 530 - 660 нм для самария (Амакс. 648- нм) и 590 530 им для европия (/Laxc. 612 fiM). 3 с фотоумножителем ФЭУ-62 в области 1-040-1080 нм для неодима (Амакс. 1060 нм) и 960 - 1000 нм для иттербия (Амакс. 978 нм). Содержание определяемого элемента рассчитывают по формуле для метода добавок.

П р и м е р 1. Определение неодима в оксиде лантана. Навеску анализируемого оксида лантана 50 мг растворяют в небольшом количестве соляной кислоты с последующим выпариванием ее избытка и разбавляют дистиллированной водой в мерной колбе емкостью 50 мл. Из полученного раствора (1 мг/мл) готовят раствор с концентрацией 100 мкг/мл лантана. После этого в каждой из трех пробирок готовят смесь, содержащую 0,25 мл (5 об.%) ацетзтно-аммиачного буфера (рН 7,5). 0,25 мл (5 об.%) 0,5%-ного раствора желатины, 0,4 мл (8 об. %) 100 мкг/мл раствора анализируемой пробы (хлорида лантана) вводят в одну из пробирок 0,4 мл (8 об.%) 1 -10 мкг/мл стандартного раствора хлорида неодима, а во вторую - в два раза больше. После этого во все три пробирки прибавляют дистиллированную воду из расчета объема 5 мл и вводят по 0,5 м/1 (10 об.%) t Ю моль/л спиртового раствора С8Р17СОСН2СОСбН5 или CsFi3COCH; COC.tiH5. Люминесценция достигает максимума через 5 мин после прибавления всех реагентов и остается постоянной в течение 1 ч.

Содержимое пробирок переносят в кварцевые кюветы и измеряют интенсивность люминесценции неодима в области 1040-1080 нм. Содержание неодима(Сх) рассчитывают по методу добавок с использованием формулы

г - Сд пх .х , ,U

П X -Ь д Пх

где Сд - концентрация добавки неодима, в данном случае Сд 1 -10 мкг/мл; hx, hx+д интенсивность люминесценции пробы и пробы с добавкой соответственно (высота пика в ММ)..

Точность и достоверность способа проверены в лабораторных условиях путем статистической обработки результатов анализа образцов оксидов лантана, иттрия и празеодима.

Результаты определения приведены в табл.1 (пример 1).

Примеры 2-12. Осуществляют определение неодима, самария, европия, иттербия в оксидах лантана, иттрия и празеодима в соответствии с примером 1. Результаты определения приведены в табл,1.

Определение иттербия в оксидах лантанаи празеодима (примеры 10,12)проведено методом введено-найдено. Результаты, полученные при этом, свидетельствуют о достоверности данных, приведенных в табл.1.

Примеры 13-22 демонстрируют влияние количества уЗ-дикетона на интенсивность люминесценции неодима, самария, европия, иттербия при определении их в оксиде лантана.

Значения интенсивности люминесценции определяемых элементов в оксиде лантана (в относительных единицах) в зависимости от количества З-дикетона приведены в табл.2.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает упрощение и расширение функциональных возможностей - наряду с

опр8деле 1;1ем самарии м огтределйют неоди - м rrvTepfii-ui; окси/1 ; редкозеMefi-istiK смш-гентоз.

СлсОПОё О 1раД8ЛС: h:n ОЗЕЛЯрКй И еррОПЛЙ ТЗь: ;5ЙЗ}мПДЭЙС;еИЯ с КО / Г;Ле;;Г.005рЗЙОьеля лп - фтпрнсовй;-: :.-, ;,:: сото;-: :.г|и

I П Г OVdCC-. л jii-E С iOCfi.;-;дующей количественной регистрацией люпг- нвсцектным методом, о ;; и ч а ю щ и Лс я iflM, что, с иэяыо угфоо ек гя гнализг и orK; . o; -iO4pfMyHf:ого опседвления неодима и 1/:Угео6«л з оксид,-:ч редкозегтйльных ьлеглэнтов. R качестне -:омпл8,.бра О 37Т;ЛЯ Н П ОЛ b 3 ЛЮ Т Д-ДИКвТОНЫ

об1--;гй Форм/л1::

CnF2n-;- 0-С;-г. СС-СзНг

. 3

( е о л и и

/г.)

отн,ед.

ШО

50

Изобретение относится к люминесцентному определению лантанидов и может быть использовано при анализе горных пород и люминофорных материалой. Цель изобретения - упрощение анализа и обеспечение одновременного определения неодима и иттербия. Сущность изобретения заключается в переводе самария, европия, неодима и иттербия в комплексные соединения с фториоованными /З-дикетонами общей формулы CnF2n+i - со - СН2 - СО - CeHs, где s>& = 6,8, в присутствии буфера и желатина с последующей количественной регистрацией люминесцентным методом. 1 ил., 2 табл.Изобретение относится к аналитической химии лантанидов (Ln) -и может быть использовано для анализа промышленно получаемых оксидов редкоземельных элементов (РЗЭ), используемых в промышленности оптических материалов, лазерной и полупроводниковой технике.Наиболее близким к предлагаемому яв- л:яется способ люминесцентного определе-' НИИ самария и европик, осуществляемый взаимодействием раствора РЗЭ с фторированными ^дикетонами общей формулы.СРз - О - (CF2) - СОСН2СО - R, где п = 1,2, причем при п = 1, R = О илиСбНб, а при п = 2, R = СбНб и диантипирил- пропилметаном.Способ осуществляют следующим об- разо.ч.Готовят анализируемые растворы хлоридов РЗЭ путем растворения навесок их оксидов в соляной кислоте с последующим выпариванием ее избытка, остаток растворяют в воде и разбавляют до нужного объема. Стандартные растворы хлоридовсамария и еаропия готовят из точных навесок их оксидов аналогичным образом. Затем в каждой из трэх пробирок готовят смесь, состоящую из

56 789

CiQ - /. W моль/л

I/Ift у W f I uff f

J -duKemuHa- моль/л OM& - УВ / / MO/Jb//j

W рН