Способ количественного определения самария в оксиде эрбия

 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к анализу люминофорных и оптических материалов на содержание в них микроколичеств самария. Цель - снижение предела обнаружения самария в растворе оксида эрбия. Способ включает переведение оксида эрбия в хлорид , к которому добавляют в качестве сенсибилизатора люминесценции хлорид гадолиния, раствор теноилтрифторацетона. Сорбцию проводят из водно-ацетоновых растворов (20 - 25%-ных) в присутствии уротропина в течение 10 мин. Интенсивность люминесценции самария регистрируют непосредственно на сорбенте при А 645 нм. Расчет производят по методу добавок. 2 табл. (Л С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 G 01 N 21/64

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842127/25 (22) 21.06.90 (46) 07.03.92, Бюл.М9 (71) Физико-химический институт им.

А,В,Богатского (72) С,В.Бельтюкова, Г,М.Баламцарашвили, А.Х.Зицманис, Т.Б,Кравченко и А.С.Роска (53) 543.42 (088.8) (56) Shigematsy Т,Spectrofluorimetric

determination of Eu and Sm as their 2—

naphtoyetrifluoroaceton — trioctiIphosphine

oxide complexes. Anal. chim. acta, 1969, ч.46, М11, р 101.

Кононенко Л, И, и др. Э кстракцион нофлуориметрическое определение самария и европия в смеси окислов редких земель, За- водская лаборатория, 1964,т.30, N 7,с.779. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ САМАРИЯ В ОКСИДЕ ЭРБИЯ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к анализу высокочистых оксидов лантанидов на содержание в них микропримеси самария. Способ может быть использован также при анализе других неорганических материалов, содержащих в качестве основных и примесных компонентов редкоземельные элементы.

Известно несколько способов люминесцентного определения микроколичеств самария в препаратах оксидов лантанидов с применением комплексных соединений с органическими лигандами. Наиболее широ„„ 4 „„1718059 А1 (57) Изобретение относится к аналитической химии, а именно к анализу люминофорных и оптических материалов на содержание в них микроколичеств самария, Цель — снижение предела обнаружения самария в растворе оксида эрбия. Способ включает переведение оксида эрбия в хлорид, к которому добавляют в качестве сенсибилизатора люминесценции хлорид гадолиния, раствор теноилтрифторацетона. Сорбцию проводят из водно-ацетоновых растворов (20 — 25,-ных) в присутствии уротропина в течение 10 мин. Интенсивность люминесценции самария регистрируют непосредственно на сорбенте при А = 645 нм. Расчет производят по методу добавок. 2 табл. кое распространение в анализе получили Q) комплексные соединения СР-дикетонами и органическими основаниями. (л

Однако известно, что интенсивность люминесценции самария в значительной степени зависит от наличия в растворе таких элементов как Се, Pr, Nd, Но, Ег, Dy, Tm, которые являются гасителями люминесценции. В их присутствии чувствительность определения самария значительно снижается. Так, например, при определении 0,03 мкг/мл Sm с использованием комплексного соединения с

1,1,1,5,5,5-гексафтор-2,4-гептандионом до1718059 пустимо присутствие в растворе 1 мкг/мл Pr и Nd. т,е, возможно определение лишь 3

Sm, При люминесцентном определении самария в экстрактах трибутилфосфата, содержащих смесь различных лантанидов, чувствительность определения составляет

0,5 / Яп гОз, Люминесцентный метод определения самария с использованием комплексного соединения с 2-нафтоилтрифторацетоном и оксидом триоктилфосфина позволяет определять лишь 2 Sm в присутствии посторонних РЗЭ.

Наиболее близким к предлагаемому по технологической сути является способ количественного определения самария в оксидах редкоземельных элементов, основанный на использовании люминесценции бензольного экстракта комплекса с теноилтрифторацетоном и 1,10-фенантролином.

Способ осуществляют следующим образом.

В делительную воронку помещают 1—

2 мл испытуемого слабокислого раствора (рН =4 — 5) хлоридов, добавляют 1 мл 4 /ного раствора уротропина, 0,1 мл 0,57-ного спиртового раствора теноилтрифторацетона и 0,15 — 0,25 мл 3 -ного раствора фенантролина. Разбавляют водой до 5 мл и через

2 — 5 мин экстрагируют 5 мл бензола, встряхивая в течение 1 — 2 мин. Отделяют бензольный экстракт и отфильтровывают через небольшой сухой фильтр, Параллельно проводят такой же опыт с раствором образца при добавлении стандартного раствора хлорида самария (0,5 — 2 мкг).

Записывают спектр флуоресценции обоих бензольных растворов и рассчитывают содержание самария, К недостаткам способа относится недостаточно высокая чувствительность onределения самария — 0,05 и использование канцерогенного растворителя — бензола.

Цель изобретения — снижение предела обнаружения самария в оксиде эрбия .и улучшение условий труда за счет исключения токсичного реагента-бензола.

Цель достигается тем, что в способе количественного определения самария в оксиде эрбия, предусматривающем взаимодействие анализируемой пробы с теноилтрифторацетоном (TTA), сорбцию образовавшегося комплекса самария из водно-ацетонового раствора на полимерном сорбенте в присутствии сенсибилизатора в среде уротропинового буфера с последующим возбуждением и регистрацией интенсивности люминесценции самария на сорбенте и расчетом концентрации по величине интенсивности с привлечением метода добавок, в качестве сорбента используют сополимер

5 стирола-дивинилбензола, содержащий функциональные группировки имидазола, а в качестве сенсибилизатора люминесценции — ионы гадолиния, при этом сорбцию проводят из раствора, 10 содержащего 4 — 5 мкг/мл хлорида гадолиния (в пересчете на ббгОз), 20 — 25 ацетона, при рН раствора 6,5 — 7,0.

Установлено, что интенсивность люми15 несценции самария на сорбенте зависит от содержания теноилтрифторацетона, ацетона, хлорида гадолиния в растворе, величины рН. Для получения оптимальной 1 люм, необходим 50-кратный избыток ТТА в рас20 творе и рН 6,7, которое создавали с помощью уротропина, Для получения оптимал:. ной 1 люм. необходимо ввести в раствор 40 — 50 мкг хлорида гадолиния (в пересчете Hà GdzOa). Сорбция проводится

25 из водно-ацетонового раствора, наибольшая 1 люм. самария имеет место при содержании ацетона в растворе 20 об. (табл,1).

Способ осуществляется следующим

30 образом. Анализируемый оксид эрбия переводят в раствор, В три стаканчика помещают раствор анализируемой пробы, содержащей 50 — 100 мкг оксида эрбия, в два из них добавляют разные количества

35 стандартного раствора хлорида самария, реагенты. и ацетон в таких количествах, чтобы их концентрация составляла: ТТА—

0,025 — 0,03 д, GdzOg — 4 — 5 мкг/мл; ацетон — 20 — 25 ; 90 — 100 мг сорбента; рН

40 раствора 6,7 — 6,8; проводят сорбцию s течение 10 мин.

Спектры люминесценции регистрируют с помощью спектрометра СДЛ-2 (либо другого спектрофлуориметра) при il. = 645 нм.

45 Люминесценцию возбуждают ксеноновой лампой ДКсЛ-1000-5. По величине пика люминесценции для раствора пробы и пробы с добавками рассчитывают содержание самария по формуле

50 с hx

x=— I

hx g — hx где hx, hx+g — высоты пика для пробы и пробы

-55 с добавкой; с — концентрация добавки.

I/Iнтенсивность люминесценции сохраняется на сорбенте в течение суток, Предел обнаружения самария в оксиде эр1718059

Таблица 1

45 бия определен по Зггкритериюисоставляет

0,01 .

Пример 1. Навеску оксида эрбия растворяют в соляной кислоте, раствор выпаривают до влажных солей, растворяют остаток в дистиллированной воде, Получают раствор с содержанием 1 мг/мл ЕггОз. 8 три стакана помещают по 0,1 мл анализируемого раствора (100 MKI), в два из них вводят разные количества стандартного раствора хлорида самария, 50 мкг водного раствора хлорида гадолиния (в пересчете на 6бгОз), 0,4 мл раствора ТТА (0,5 ), 2 мл ацетона, 0,50 мл 4 -ного раствора уротропина с рН 6,7, разбавляют до 10 мл водой, добавляют 100 мг сорбента, встряхивают в течение 10 мин, сорбент отфильтровывают, промывают дистиллированной водой, высушивают, записывают 1 люм. Sm на сорбенте и ри А= 645 нм. Содержание самария рассчитывают по методу добавок. Результаты определения самария в оксиде эрбия приведены в табл.2.

Правильность анализа проверяли путем сопоставления результатов определения самария (при содержании

> 0,05 ) с данными, полученными экстракционно-люминесцентным методом. П оскол ь ку чувствительность определения самария с применением этого способа составляет 0,05, то правильность определения самария при более низких содержаниях определяли методом введено-найдено, Предел обнаружения самария в оксиде эрбия составляет 0,01 .

Предлагаемый способ позволяет снизить предел обнаружения самария в окси5 де эрбия, являющемся гасителем люминесценции, улучшить условия труда за счет исключения токсического реагентабензола.

10 Формула изобретения

Способ количественного определения самария в оксиде эрбия, включающий взаимодействие анализируемой

15 пробы с теноилтрифторацетоном, сорбцию образовавшегося комплекса самария из водно-ацетонового раствора на полимерном сорбенте в присутствии сенсибилизатора в среде уротропинового буфера с

20 последующим возбуждением и регистрацией интенсивности люминесценции самария на сорбенте и расчетом концентрации по величине интенсивности с привлечением метода добавок, о т л и ч а25 ю шийся тем, что, с целью снижения предела обнаружения и улучшения условий труда за счет исключения токсичного реагента-бензола, в качестве сорбента используют сополимер стирала-дивинилбен30 зола, содержащий функциональные группировки имидазола, а в качестве сенсибилизатора люминесценции — ионы гадолиния, при этом сорбцию проводят из раствора, содержащего 4 —. 5 мкг/мл

35 хлорида гадолиния (в пересчете на бб Оз), 20 — 25 ацетона при рН = 6,5 — 7,0.

1718059

Таблица2

15

30

Составитель С.Бельтюкова

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палии

Редактор О.Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 874 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5