ГОСТ 23862.16-79
ГОСТ 23862.16−79 희토류 금속 및 그 산화물. 세륨과 테르븀의 측정 방법 (수정 N 1, 2 포함)
ГОСТ 23862.16−79
그룹 B59
국가간 표준
희토류 금속 및 그 산화물
세륨 및 테르븀의 측정법
희토류 금속 및 그 산화물. 세륨과 테르븀의 정량법
МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709
시행일 1981−01−01
소비에트 연방 국가표준위원회 결정 1979년 10월 19일 N 3988에 따라 시행일이 1981.01.01로 정해짐
유효기간 제한은 국가간 표준화·계량·인증 위원회 회의록 N 7−95(ИУС 11−95)에 따라 해제됨
본 판은 1985년 4월 및 1990년 5월에 승인된 변경 N 1, 2를 포함함 (ИУС 7−85, 8−90).
본 표준은 희토류 금속 및 그 산화물에서 세륨과 테르븀을 결정하기 위한 루미네선스(발광) 방법을 규정한다.
이 방법은 분석용 용액에서 수은 또는 크세논 램프로 이온 Ce또는 이온 Tb
의 루미네선스 스펙트럼을 여기시키고 얻어진 방출을 기록하는 데 기초하며, 불순물의 질량분율은 첨가법으로 산정한다.
측정 가능한 산화물 불순물의 질량분율 범위:
| 란탄 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | от 5·10 |
| 테르븀 | от 5·10 |
| 네오디뮴 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | от 5·10 |
| 프라세오디뮴 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | от 5·10 |
| 사마륨 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | от 5·10 |
| 유로퓸 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | от 5·10 |
| 가돌리늄 및 그 산화물에서: | |
| 테르븀 | от 5·10 |
| 디스프로슘 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | от 5·10 |
| 테르븀 | 부터 1·10 |
| 홀뮴 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | 부터 5·10 |
| 툴륨 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | 부터 5·10 |
| 테르븀 | 부터 5·10 |
| 이터븀 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | 부터 5·10 |
| 루테튬 및 그 산화물에서: | |
| 테르븀 | 부터 5·10 |
| 이트륨 및 그 산화물에서: | |
| 세륨 | 부터 5·10 |
| 테르븀 | 부터 5·10 |
(수정된 판, Изм. N 2).
1. 일반 요구사항
1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 23862.0−79에 따름.
2. 장비, 재료 및 시약
히타치사(昭和) MPF-4 분광형 형광광도계(제논 램프) 또는 이에 상응하는 기기.
연마유리 마개가 있는 메스 실린더, 용량 10 см.
메스 플라스크, 용량 100 см.
비커, 용량 100 см.
유리 피펫, 용량 1 및 10 см.
마이크로피펫 ПЛО1−20, 용량 0,02 см.
전기 가열판.
염산(특별 순도) — ГОСТ 14261–77에 따름 또는 염산 — ГОСТ 3118–77, 분석용(화학적 순도)으로 1:1로 희석.
황산 — ГОСТ 4204–77, 분석용.
암모니아 수용액 — ГОСТ 3760–79.
과산화수소 — ГОСТ 10929–76.
이염화주석.
테르븀 산화물, 등급 Тв0-И.
세륨 이산화물, 등급 ЦеО-СС.
세륨 예비용 용액(세륨 이산화물로 환산, 0.3 mg/см³): 세륨 이산화물 150 mg을 100 см³ 용량의 비커에 넣고, 진한 황산 10 см³를 가하여 가열하면서 용해시키고 과산화수소 20 см³를 첨가한다. 용액을 암모니아로 중화시키고 세륨 수산화물이 침전될 때까지 암모니아를 과량 첨가한다. 침전물을 여과하고 뜨거운 물로 두 번 세척한 다음 염산(1:1)으로 용해한다. 용액을 500 см³ 용량의 눈금 플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 희석한다.
작업용 세륨 용액 1–5(표 1 참조)는 예비용 용액을 물로 각각 1000배, 500배, 200배, 100배 및 20배 희석하여 제조한다.
시료 중 세륨 이산화물의 질량분율 및 이들 시료에 대해 첨가물로 권장되는, 서로 다른 농도의 작업용 이산화 세륨 용액은 표 1에 제시되어 있다.
표 1
(표 구성)
- 이산화 세륨의 질량분율, %
- 시료 취량, g
- 이산화 세륨 작업용 용액 번호
- 작업용 용액의 질량농도(이산화 세륨으로 환산), mg/см³ ·10^-3
(표 내용 예시)
- 질량분율 범위 ... , 시료 취량 1,0 g, 작업용 용액 번호 1, 질량농도 0,3
- ... (이하 표의 각 항목은 원문 표와 동일한 방식으로 구성됨)
위의 작업용 용액들은 시료 1 g을 취한 경우 두 단계의 첨가(적은 첨가량과 큰 첨가량)에 권장된다.
테르븀 예비용 용액(테르븀 산화물로 환산, 1 mg/см³): 테르븀 산화물 0.1 g을 100 см³ 용량의 비커에 넣고 염산 5 см³를 가하여 가열하면서 용해한다. 용액을 100 см³ 용량의 눈금 플라스크로 옮기고 눈금까지 물로 희석한다.
작업용 테르븀 용액(테르븀 산화물로 환산)은 예비용 용액을 각각 100배, 10배 희석하여 10 μg/см³ 및 100 μg/см³ 농도의 용액을 만든다.
시료 중 테르븀 산화물의 질량분율 및 이들 시료에 권장되는 첨가물용 다양한 농도의 테르븀 용액은 표 1a에 제시되어 있다.
표 1a
(표 구성)
- 테르븀 산화물의 질량분율, %
- 시료 취량, g
- 작업용 용액의 질량농도(테르븀 산화물로 환산), μg/см³
(표 내용 예시)
- 질량분율 범위 ..., 시료 취량 4 g, 농도 10 μg/см³
- ... (이하 표의 각 항목은 원문 표와 동일한 방식으로 구성됨)
(수정된 편집, 변경 N°1, 2 적용)
3. 세륨의 정량
3.1. 시료 중량 0.1–1 g(세륨 함량에 따라)를 100 см³ 용량의 비커에 넣고 염산(1:1) 10 см³를 가하여 가열하면서 용해하고 몇 방울의 과산화수소를 첨가한다. 용액이 노란색을 띠는 경우 염화주석(II) 결정 몇 개(2–5개)를 넣어 변색이 완전히 사라질 때까지 환원시킨다. 용액을 습성염으로 농축하고 최소량의 물로 녹인 다음 염산(1:1) 1 см³를 더한 뒤 눈금 실린더로 옮기고 물로 10 см³가 되게 한다.
세 개의 시험관(용량 15–20 см³)에 피펫으로 분석용 용액 3 см³씩 분주한다.
첫 번째 시험관에는 물 2 см³를 넣고, 두 번째와 세 번째 시험관에는 각각 작업용 세륨 용액을 1 및 2 см³씩 넣어(세륨의 양이 분석 시료의 예상량과 거의 같고 두 배가 되도록) 첨가한다.
시료 분석과 동시에 시약에 대한 대조실험을 수행한다.
3.2. 발광 스펙트럼의 여기 및 기록
준비한 용액들을 큰 첨가물부터 차례로 석영 큐벳에 넣는다. 석영 큐벳은 분광형 형광계 MRP-4의 큐벳 홀더(프라세오디움과 그 산화물 분석시에는 분광광도계 SF-4)를 사용한다.
형광 스펙트럼은 제논 램프의 빛으로 여기한다(프라세오디움 및 그 수은 산화물 분석 시 사용). 여기선의 파장은 (255±3) nm이다. 3가 세륨의 여기 밴드는 300–400 nm 범위에서 기록된다. 밴드의 최대는 355 nm이다. 신호의 크기에 따라 증폭기 감도와 출력 슬릿을 조절한다.
입사 슬릿은 완전히 개방한다.
포토멀티플라이어의 전압은 800 V이다.
(항 3.1, 3.2: 변경된 편집, 변경 N°1)
3a. 테르븀의 정량
3a.1. 시료 중량 1–4 g(테르븀 함량에 따라)을 100 см³ 용량의 비커에 넣고 염산(1:1) 10–40 см³를 가하여 가열하면서 용해한다. 용액을 4–8 см³로 농축하여 10 см³ 용량의 눈금 실린더로 옮기고 물로 10 см³가 되게 한다. 분석용 용액을 석영 큐벳에 넣고 여기파장 220 nm에서 520–570 nm 범위의 테르븀 형광 스펙트럼을 기록한다. 여기 모노크로메이터 슬릿은 20 nm, 방출 모노크로메이터 슬릿은 10 nm, 스캔 속도는 60 nm/min이다.
각 기록에서 544 nm에서의 테르븀 형광 밴드의 피크 높이(Н)를 측정한다.
측정한 용액을 동일한 눈금 실린더로 옮기고 작업용 테르븀 용액의 첨가(표 1a 참조)를 시료의 예상 함량 수준에서 넣는다.
용액을 잘 섞어 다시 석영 큐벳에 넣고 테르븀 형광 스펙트럼을 기록하여 피크 높이(Н1)를 측정한다.
첫 번째 첨가가 된 용액을 동일한 눈금 실린더로 옮기고 첫 번째와 같은 양의 두 번째 첨가를 더한다. 이렇게 하여 두 번째(총) 첨가는 시료의 예상 테르븀 함량의 약 두 배가 된다(표 1a 참조). 용액을 잘 섞어 형광 스펙트럼을 기록하고 피크 높이(Н2)를 측정한다.
(항 3a: 추가 도입, 변경 N°2)
4. 결과 처리
4.1. 각 기록에서 세륨의 분석 밴드 피크 높이(Н)를 측정한다.
세륨 이산화물의 질량분율(ω, %)은 다음 식으로 계산한다:
ω = ... (원문 식 참조)
여기서
- H — 시료 용액의 세륨 밴드 피크 높이(눈금 단위);
- Hд — 첨가가 된 시료의 피크 높이(눈금 단위);
- Hк — 대조 실험의 피크 높이(눈금 단위);
- C — 첨가된 작업용 세륨 용액의 농도(mg/см³);
- Vвв — 첨가된 작업용 용액의 부피(см³);
- Vизм — 측정에 사용한 용액 부피(см³);
- Vобщ — 전체 용액 부피(см³);
- m — 분석 시료의 취량(g).
분석 결과는 두 번의 첨가에 대한 계산으로 얻은 두 결과의 평균값을 최종 결과로 한다.
4.2. 병행 측정 결과들 간의 불일치 및 두 번의 분석 결과들 간의 불일치는 표 2 및 표 2a에 제시된 허용 차이 값을 초과해서는 안 된다.
표 2
(표 구성: 분석 기질 / 이산화 세륨의 질량분율, % / 허용 불일치, %)
- 네오디뮴, 홀뮴, 툴륨, 이터븀 및 그 산화물 — ... — ...
- 란탄, 사마륨, 유로퓸, 디스프로슘, 이트륨 및 그 산화물 — ... — ...
- 기타 조합들에 대한 허용 불일치 값들은 원문 표 2 참조
표 2a
(표 구성: 분석 기질 / 테르븀 산화물의 질량분율, % / 허용 불일치, %)
- 란탄, 가돌리늄, 디스프로슘, 툴륨, 루테슘, 이트륨 및 그 산화물 — ... — ...
- 기타 항목들에 대한 허용 불일치 값들은 원문 표 2a 참조
(변경된 편집, 변경 N°1, 2 적용)
4.3. 테르븀 산화물의 질량분율(ω, %)은 다음 식으로 계산한다:
ω = ... (원문 식 참조)
여기서
- mТ — 첫 번째 또는 두 번째(총) 첨가에 포함된 테르븀의 질량, μg;
- H — 시료 용액의 테르븀 형광 밴드 피크 높이, mm;
- Hд — 시료에 첫 번째 또는 두 번째(총) 첨가가 된 용액의 테르븀 피크 높이, mm;
- m — 분석 시료의 취량, g.
분석 결과는 두 번의 첨가에 대한 계산으로 얻은 두 결과의 평균값을 최종 결과로 한다.
(추가 도입, 변경 N°2)
참고: 본 번역은 원문에 포함된 수식이나 표 내의 지수 표기(이미지로 삽입된 부분)를 가능한 한 문맥에 따라 읽기 쉽도록 표기하였으나, 정확한 수치 표기(특히 지수 표기)는 원문 이미지 표기를 직접 참조하시어 최종 확인하시기 바랍니다.
