ГОСТ 23862.14-79

ГОСТ 23862.14−79 란타넘, 가돌리늄, 이트륨 및 그 산화물. 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸 및 에르븀 산화물 불순물의 측정 방법 (개정 N 1, 2 포함)

ГОСТ 23862.14−79

그룹 B59

국가간 표준

란타넘, 가돌리늄, 이트륨 및 그 산화물

네오디뮴, 사마륨, 유로퓸 및 에르븀 산화물 불순물의 측정 방법

Lanthanum, gadolinium, yttrium and their oxides. Method of determination of impurities as oxides of neodymium, samarium, europium and erbium

МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709

시행일 1981−01−01

소련 국가표준위원회(Государственный комитет СССР по стандартам) 결의 1979년 10월 19일 N 3988에 의해 시행일이 1981.01.01로 정해짐

유효기간 제한은 국가간 표준화·측정·인증위원회(Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации) 프로토콜 N 7−95에 따라 해제됨 (ИУС 11−95)

개정 N 1, 2가 승인된 판(1985년 4월, 1990년 5월) 발행(ИУС 7−85, 8−90).


본 표준은 란타넘, 가돌리늄, 이트륨 및 이들의 산화물에서 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸 및 에르븀 산화물의 형광법에 의한 정량 방법을 규정한다.

본 방법은 수은 또는 크세논 램프로 희석시키어 분석물질의 결정형 형광체에 존재하는 희토류 원소 불순물의 발광 스펙트럼을 여기시키고 그 방출광을 기록하는 데 기초한다. 불순물 함량은 첨가법으로 구한다.

측정 가능한 산화물 불순물의 질량분율 범위:

란타넘 및 그 산화물에서:
네오디뮴	от 5·10% до 2·10%
에르븀	от 5·10% до 2·10%
이트륨 및 그 산화물에서:
네오디뮴	от 1·10% до 2·10%
가돌리늄 및 그 산화물에서:
사마륨	от 5·10% до 5·10%
유로퓸	от 1·10% до 5·10%.

(개정된 텍스트, 개정 N 1, 2).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 23862.0−79에 따른다.

2. 장비, 재료 및 시약

형광 분광광도계 M850형 또는 동등 기기.

발광 스펙트럼 기록 장치(도면).

1 — 광원 ОСЛ-1(수은 램프 ДРШ-250 포함); 2 — 광학 필터 УФС-6; 3 — 여기(여기용) 챔버; 4 — 형광체가 들어간 큐벳; 5 — 콘덴서; 6 — 분광기 ИСП-51; 7 — 프리즘 회전 속도 조절기; 8 — 고전압 안정화 전원 장치 ВСВ-2; 9 — 광전 부착장치 ФЭП-1(광증배관 ФЭУ-22 포함); 10 — 자동기록 전위계 ЭПП-17М-2

최고 1200 °C까지 온도를 제공하는 가열로(무플로 가열로) 및 온도조절기.

전기 가열판(플레이트).

최고 120 °C까지 온도를 제공하는 무플로 가열로 및 온도조절기.

야스파(옥석) 또는 유기유리(아크릴)로 된 막자사발과 유봉.

도자기 도가니(번호 3).

석영 컵(용량 30–50 cm³). 질산(특수 순도) — ГОСТ 11125–84, 1:1로 희석. 암모늄 바나데이트(암모늄 바나디아트) — ГОСТ 9336–75, 분석용. 질산나트륨 — ГОСТ 4168–79, 농도 50 g/dm³ 용액. 염산(특수 순도) — ГОСТ 14261–77, 1:1로 희석. 염화나트륨 — ГОСТ 4233–77, 분석용, 농도 10 g/dm³ 용액. 이중 탈이온수. 정제 에틸 알코올(공업용) — ГОСТ 18300–87. 네오디뮴 산화물, 등급 НО-СС. 에르븀 산화물, 등급 ЭрО-1. 사마륨 산화물, 등급 СмО-1. 유로퓸 산화물, 등급 ЕвО-1. 예비용 I 용액(네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 에르븀 각각, 산화물 환산 1 mg/cm³): 희토류 산화물(RЭЗ) 100 mg을 50 cm³ 용량의 비커에 넣고 물로 적신 다음 0.5–1 cm³의 염산을 가하여 전기 히터에서 용해시킨다. 실온으로 냉각한 뒤 100 cm³ 정량플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운 후 혼합한다. 작업용 I 용액(각 희토류 산화물 환산 1 μg/cm³)은 예비용 I 용액을 물로 1000배 희석하여 제조한다. 예비용 II 용액(네오디뮴, 네오디뮴 환산 1 mg/cm³): 네오디뮴 산화물 100 mg을 50 cm³ 비커에 넣고 물로 적신 뒤 0.5–1 cm³의 질산을 가하여 전기 히터에서 용해시킨다. 실온으로 식힌 후 100 cm³ 정량플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 채운 뒤 혼합한다. 작업용 II 용액(네오디뮴 환산 1 μg/cm³)은 예비용 II 용액을 물로 1000배 희석하여 제조한다. (섹션 2 변경판, 변경 N 1, 2) 3. 분석 실시 3.1. 결정 인광체의 준비 3.1.1. 란탄으로부터의 결정 인광체: 네 개의 석영 컵에 각각 분석할 란탄 산화물 시료 300 mg(또는 해당 금속량)을 넣고 각각에 질산나트륨 용액 2 cm³와 염산 0.5 cm³를 가한다. 두 개의 컵에는 작업용 I 용액(네오디뮴 및 에르븀, 1 μg/cm³)을 넣어, 첨가한 희토류 원소의 함량이 시료 중 예상 함량의 1.5–3배가 되도록 한다. 네 컵 모두를 전기 히터에 올려 용해시키고 완전히 건조시킨다(건조될 때까지 졸임). 이후 뮤펠로(무펠로)에서 700–750 °C로 20–25분 소성한 다음 실온으로 냉각한다. 3.1.2. 이트륨으로부터의 결정 인광체: 네 개의 도자기 도가니에 각각 분석할 이트륨 산화물 시료 300 mg(또는 해당 금속량)을 넣고 각각에 질산 2 cm³를 가한다. 두 개의 도가니에는 작업용 II 네오디뮴 용액(1 μg/cm³)을 넣어 네오디뮴의 함량이 시료 중 예상 함량의 1.5–3배가 되도록 한다. 네 도가니 모두를 전기 히터에서 용해시키고 완전히 건조시킨 후 뮤펠로에서 950–1000 °C로 3–5분 소성하고 실온으로 냉각한다. 각 도가니에 암모늄 바나데이트 165 mg을 넣고 유리봉으로 잘 혼합한 다음 질산나트륨 용액 1.5 cm³를 가하여 다시 혼합한다. 건조기에서 100–110 °C로 건조시키고 뮤펠로에서 1000–1100 °C로 1시간 소성한 뒤 실온으로 냉각한다. (항 3.1.1, 3.1.2 변경판, 변경 N 2) 3.1.3. 가돌리늄으로부터의 결정 인광체: 네 개의 석영 컵에 각각 가돌리늄 산화물 시료 500 mg을 넣는다. 두 컵에는 작업용 I의 사마륨 및 유로퓸 용액을 넣어, 결정 인광체에서 측정하려는 불순물의 질량분율이 시료 중 예상값의 1.5–3배가 되게 한다(시료 적정량은 용액으로 완전히 덮여야 함). 다른 두 컵에는 물 0.5–1 cm³를 가한다. 각 컵의 내용을 테플론(불소수지) 막대로 조심스럽게 섞되 시료가 튀지 않도록 주의한다. 전기 히터에서 완전히 건조될 때까지 졸인 다음 절구로 옮겨 암모늄 바나데이트 275 mg을 넣고 10–15분간 알코올을 약간 첨가하여 혼합물을 습윤 상태로 유지하면서 잘 갈아준다. 다시 석영 컵으로 옮겨 전기 히터에서 조심스럽게 건조시키고 뮤펠로에서 1000–1100 °C로 1시간 소성한 후 실온으로 냉각한다. (짙은 황색 또는 갈색 반점이 생기면 안 됨.) (신설, 변경 N 2) 3.2. 발광(루미네선스) 스펙트럼의 여기 및 기록 각 결정 인광체를 절구에서 갈아 큐벳(석영 창 포함)에 넣는다. 각 시료 분석 시 네 개의 결정 인광체를 첨가량이 많은 것부터 순차적으로 여기시키고 그 발광 스펙트럼을 기록한다. (변경판, 변경 N 2) 3.2.1. 란탄, 이트륨 및 그 산화물 분석 시에는 결정 인광체가 들어 있는 큐벳을 챔버(도면 참조)에 넣는다. 수은 램프 ДРШ-250의 빛을 UFS-6 필터를 통해 365–440 nm 범위에서 통과시켜 발광을 여기시킨다. 분광기 ИСП-51의 입구 및 출구 슬릿은 최대로 열어 둔다. 광증배관(FЭУ-22)에 인가되는 전압은 1000–1100 V이다. 3.2.2. 가돌리늄 및 그 산화물 분석 시에는 결정 인광체가 든 큐벳을 형광 분광광도계 M850의 큐벳 구획에 넣는다. 제논 램프의 빛(여기 파장 330 nm)을 사용하여 발광을 여기시킨다. 방출 모노크로메이터 슬릿 폭 — 0.5 nm. 여기 모노크로메이터 슬릿 폭 — 20 nm. (항 3.2.1, 3.2.2 신설, 변경 N 2) 4. 결과 처리 4.1. 각 기록도(레지스트로그램)에서 불순원소 분석선 피크의 높이(h)를 측정한다(표 1 참조). 표 1 - 원소 - 기록되는 스펙트럼 구간, nm - 분석선 파장, nm - 기지(매트릭스) 네오디뮴 - 885–900 - 893 - 란탄 기지 (또한) - 880–910 - 893 - 이트륨 기지 에르븀 - 540–560 - 549 - 란탄 기지 사마륨 - 630–660 - 649 - 가돌리늄 기지 유로퓸 - 610–630 - 619 - 가돌리늄 기지 두 개의 병렬 측정값(두 개의 레지스트로그램에서 얻은 h값들)에 대해, 첨가물이 없는 시료로부터 제조한 두 결정 인광체의 두 레지스트로그램으로부터 얻은 대응값의 산술평균값을 구한다(이를 h0라 칭함). 각 결정 산화물의 질량분율(w, %)는 다음 공식으로 계산한다: (공식 이미지) 여기서 Cд — 첨가된 해당 산화물의 질량분율(%); h — 첨가물을 넣은 시료에서 준비한 결정 인광체의 레지스트로그램에서 얻은 분석선 피크의 높이. 첨가량이 항 3.1에 규정된 요구조건을 만족하지 않으면, 새로운 첨가량을 도입하여 분석을 반복한다. 4.2. 병렬로 실시한 두 측정치의 재현성 관리를 위해 두 병렬값(h 등)으로부터 평균값 X̄와 편차 s(또는 결과의 재현성 지표)를 계산한다 — 이 값들이 병렬 측정의 결과이다. 두 병렬 측정 또는 두 번의 분석 결과 사이의 불일치(큰 값/작은 값의 비)는 표 2에 제시된 허용 불일치 한계를 초과해서는 안 된다. 표 2 - 기지 - 측정되는 불순물 - 허용 불일치(비율) 란탄 및 그 산화물 - 네오디뮴 산화물 - 2.0 (같은 기지) - 에르븀 산화물 - 2.5 이트륨 및 그 산화물 - 네오디뮴 산화물 - 3.0 가돌리늄 및 그 산화물 - 사마륨 산화물 - 2.0 (같은 기지) - 유로퓸 산화물 - 1.8 (항 4.1, 4.2 변경판, 변경 N 2)