试题一 镨钕金属及其化合物配分的测定——等离子体发射光谱法1. 适用范围(各元素以氧化物计)
元 素 | 测定范围/% |
La2O3 | 0.020~0.20 |
Pr6O11 | 25±2 |
Sm2O3 | 0.020~0.20 |
CeO2 | 0.020~0.20 |
Nd2O3 | 75±2 |
| |
方法提要
试样以盐酸溶解,在稀盐酸介质中,直接以氩等离子体光源激发,进行光谱测定。 试剂与仪器 ①盐酸 1+1。 ②过氧化氢30%。 ③氩气>99.99%。 ④氧化镧标准溶液1mg/mL(>99.99%)。 ⑤氧化铈标准溶液1mg/mL(>99.99%)。 ⑥氧化钐标准溶液1mg/mL(>99.99%)。 ⑦氧化镨>99.999%,900℃灼烧1h。 ⑧氧化钕>99.999%,900℃灼烧1h。 ⑨ICPS-7500计算机控制顺序扫描单色仪倒数线色散率不大于0.26nm/mm。氩等离子体光源,使用功率1.2kW。 工作条件 氩气流量:冷却气流量14L/min,等离子气流量1.2L/min,载气流量0.7L/min,清洗气流量3.5L/min。观测高度为线圈上方15mm,雾化器提升量1mL/min,水冲洗时间10s,样品冲洗时间40s。 标准溶液的配制 (1)母液的配制 准确称取1.2500g氧化镨于200mL烧杯中,加20mL盐酸(1+1),低温加热溶清后冷却至室温;准确称取3.7500g氧化钕于200mL烧杯中,加30mL盐酸(1+1)低温加热溶清后冷却至室温。将上述两种溶液移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,制得母液A。准确移取5.00mL氧化镧、氧化铈、氧化钐标准溶液(1mg/mL)于250mL容量瓶中,加入25mL盐酸(1+1),用水稀释至刻度,摇匀,制得母液B。
母液A成分:
Pr6O11/(μg/mL) | Nd2O3/(μg/mL) |
2500 | 7500 |
母液B成分:
La2O3/(μg/mL) | CeO2/(μg/mL) | Sm2O3/(μg/mL) |
20 | 20 | 20 |
(2)测样品中氧化镧、氧化铈、氧化钐标准溶液的配制准确移取20.00mL母液A、20.00mL母液B于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀释至刻度,摇匀,制得标样l;准确移取20.00mL母液A、10.00mL母液B于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀释至刻度,摇匀,制得标样2;准确移取18.00mL母液A、20.00mL标样1于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀至刻度,摇匀,制得标样3;准确移取20.00mL母液A于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀至刻度,摇匀,制得标样4。
标准样品成分:
标样 | Pr6O11 /(μg/mL) | Nd2O3 /(μg/mL) | La2O3 /(μg/mL) | CeO2 /(μg/mL) | Sm2O3 /(μg/mL) |
1 | 250 | 750 | 2 | 2 | 2 |
2 | 250 | 750 | 1 | 1 | 1 |
3 | 250 | 750 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
4 | 250 | 750 | 0 | 0 | 0 |
(3)测样品中镨、钕标准溶液的配制准确移取20.00mL母液A于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀释至刻度,摇匀,制得标样1;准确移取10.00mL母液A于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀释至刻度,摇匀,制得标样2;准确移取20.00mL标样1于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀释至刻度,摇匀,制得标样3。 标准样品成分:
标 样 | Pr6O11/(μg/mL) | Nd2O3/(μg/mL) |
1 | 250 | 750 |
2 | 125 | 375 |
3 | 25 | 75 |
操作步骤
(1)分析试液的制备 准确称取0.0850g金属试样于100mL烧杯中,加入10mL盐酸(1+1),低温加热溶解后冷却至室温,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀待测。
(2)仪器操作略。
(3)测定将测镧、铈、钐标准溶液中氧化镧、氧化铈、氧化钐的浓度输入计算机,分析线输入计算机,按照模式三(波长固定方式)测定,根据标准溶液和分析试液的强度值,由计算机计算,校正并输出氧化镧、氧化铈、氧化钐的浓度;将测镨、钕标准溶液中氧化镨、氧化钕的浓度输入计算机,分析线输入计算机,按照模式一(峰值搜索方式)测定,根据标准溶液和分析试液的强度值,由计算机计算,校正并输出氧化镨、氧化钕的浓度。
各元素分析线表:
元 素 |
分析线/nm |
La |
398.852 |
Ce |
418.660 |
Pr |
422.533 |
Nd |
445.157 |
Sm |
443.442 |
|
|
计算:
式中 A
i——待测稀土元素的配分量,%;
C
i——待测稀土元素氧化物的浓度,μg/mL;
W
i——待测稀土元素氧化物转化为单质的系数;
∑C
j——各稀土元素氧化物的浓度之和,μg/mL;
W
j——变为稀土金属元素浓度之和的换算系数;
99.8%——5个稀土元素占总稀土的量,其他稀土按0.2%计。
注意事项
①本法也适用于镨钕氧化物、镨钕氯化稀土料液等样品配分量的测定,保持被测液TREO为1mg/mL。
②镨钕中镧、铈、钐的测定,测定标准溶液前先用混标进行寻峰,混标的配制方法:含氧化镧、氧化铈、氧化钐2μg/mL的5%盐酸溶液。
③若试样中镨、钕的配分量有变化时,标准溶液中镨钕的比例做适当调整。
允许差
元 素 |
相对误差/% |
元 素 |
允许差 |
La2O3 |
20 |
Pr6O11 |
0.60 |
CeO2 |
20 |
Nd2O3 |
0.80 |
Sm2O3 |
20 |
|
|
试题二 钐铕钆氧化物配分的测定——等离子体发射光谱法1. 适用范围
元 素 | 测定范围/% |
La2O3 | 0.025~0.50 |
Pr6O11 | 0.10~2.0 |
Sm2O3 | 2.65~53.0 |
Gd2O3 | 0.75~1 5.0 |
Dy2O3 | 0.175~3.5 |
CeO2 | 0.025~0.50 |
Nd2O3 | 0.30~6.0 |
Eu2O3 | 0.5~10.0 |
Tb4O7 | 0.075~1.50 |
Y2O3 | 0.4~8.0 |
方法提要
试样以盐酸溶解,在稀盐酸介质中。直接以氩等离子体光源激发,进行光谱测定。 试剂与仪器 ①盐酸 1+1。 ②过氧化氢30%。 ③氩气>99.99%。 ④ICPS-7500计算机控制顺序扫描单色仪倒数线色散率不大于0.26nm/mm,氩等离子体光源,使用功率1.2kW。 工作条件 氩气流量:冷却气流量14L/min,等离子气流量1.2L/min,载气流量0.7L/min,清洗气流量3.5L/min。观测高度为线圈上方15mm。雾化器提升量1mL/min。水冲洗时间10s,样品冲洗时间40s。
标准样品成分
标样 | La2O3 /(μg/mL) | CeO2 /(μg/mμ) | Pr6O11 /(μg/mL) | Nd2O3 /(μg/mL) | Sm2O3 /(μg/mL) |
1 | 5 | 5 | 20 | 60 | 530 |
2 | 2.5 | 2.5 | 10 | 30 | 265 |
3 | 0.5 | 0.5 | 2 | 6 | 53 |
4 | 0.25 | 0.25 | 1 | 3 | 26.5 |
标样 | Eu2O3 /(μg/mL) | Gd2O3 /(μg/mL) | Tb4O7 /(μg/mL) | Dy2O3 /(μg/mL) | Y2O3 /(μg/mL) |
1 | 100 | 150 | 15 | 35 | 80 |
2 | 50 | 75 | 7.5 | 17.5 | 40 |
3 | 10 | 15 | 1.5 | 3.5 | 8 |
4 | 5 | 7.5 | 0.75 | 1.75 | 4 |
操作步骤
(1)分析试液的制备准确称取0.1000g经900℃灼烧1h的试样于100mL烧杯中,加入10mL盐酸(1+1),低温加热溶解后冷却至室温(若不清亮可加几滴过氧化氢),移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀待测。
(2)仪器操作略。
(3)测定将标准溶液中各元素的浓度输入计算机,分析线输入计算机。按照模式一(峰值搜索方式)测定La
2O
3、CeO
2、Pr
6O
11、Nd
2O
3、Sm
2O
3、Eu
2O3、
Gd
2O
3、Tb
4O
7、Dy
2O
3、Y
2O
3。根据标准溶液和分析液的强度值,由计算机计算,校正并输出各元素的浓度。
各元素分析线:
元 素 |
分析线/nm |
La |
333.749 |
Ce |
413.765 |
Pr |
414.314 |
Nd |
445.157 |
Sm |
443.557 |
Eu |
272.778 |
Gd |
342.247 |
Tb |
332.440 |
Dy |
353.171 |
Y |
371.029 |
计算:
式中 C
i——待测稀土元素的氧化物配分量,%;
W
i——待测稀土元素氧化物的浓度,μg/mL;
∑W
j一各稀土元素氧化物的浓度之和,μg/mL;
99.8%——10个稀土元素占总稀土的量,其他稀土按0.2%计。
注意事项
①本法也适用于钐铕钆碳酸稀土、钐铕钆氯化稀土料液等样品配分量的测定,保持被测液TREO 1mg/mL。
②标准溶液中各元素的浓度要根据不同配分钐铕钆氧化物样品做适当调整。
③标准溶液的配制同钐铕钆液中钕的测定。
允许差
元 素 |
含量范围/% |
允许差 |
La2O3 |
0.025~0.050 |
0.010 |
CeO2 |
>0.050~0.10 |
0.015 |
Pr6O11 |
>0.10~0.25 |
0.03 |
Nd2O3 |
>0.25~0.50 |
0.06 |
Sm2O3 |
>0.50~1.00 |
0.08 |
Eu2O3 |
>1.00~3.00 |
0.15 |
Gd2O3 |
>3.00~10.00 |
0.30 |
Tb4O7 |
>10.00~20.00 |
0.40 |
Dy2O3 |
>20.00~40.OO |
O.60 |
Y203 |
>40.00~53.00 |
0.70 |
试题三 镧铈金属及其化合物配分的测定——等离子体发射光谱法1. 适用范围(各元素以氧化物计)
元 素 | 测定范围/% |
La2O3 | 30±5 |
Pr6O11 | 0.025~0.50 |
CeO2 | 70±5 |
Nd2O3 | 0.025~0.50 |
方法提要
试样以盐酸溶解,在稀盐酸介质中,直接以氩等离子体光源激发,进行光谱测定。 试剂与仪器 ①盐酸 1+1。 ②硝酸 1+1。 ③过氧化氢30%。 ④氩气>99.99%。 ⑤ICPS-7500计算机控制顺序扫描单色仪倒数线色散率不大于0.26nm/mm。氩等离子体光源,使用功率1.2kW。 工作条件 氩气流量:冷却气流量14L/min,等离子气流量1.2L/min,载气流量0.7L/min,清洗气流量3.5L/min。观测高度为线圈上方15mm。雾化器提升量1mL/min。水冲洗时间10s,样品冲洗时间40s。
标准样品成分
标样 | La2O3 /(μg/mL) | CeO2 /(μg/mL) | Pr6O11 /(μg/mL) | Nd2O3 /(μg/mL) |
1 | 300 | 700 | 5 | 5 |
2 | 150 | 350 | 2.5 | 2.5 |
3 | 30 | 70 | 0.5 | 0.5 |
4 | 15 | 35 | 0.25 | 0.25 |
操作步骤
(1)分析试液的制备 准确称取0.0825g金属试样于100mL烧杯中,加入10mL盐酸(1+1),低温加热溶解后冷却至室温,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀待测。
(2)仪器操作略。
(3)测定将标准溶液中各元素的浓度输入计算机,分析线输入计算机。按照模式二(直接方式)测定,根据标准溶液和分析液的强度值,由计算机计算,校正并输出各元素的浓度。
各元素分析线:
元 素 |
分析线/nm |
La |
333.749 |
Ce |
413.765 |
Pr |
422.533 |
Nd |
445.157 |
计算:
式中 A
i——待测稀土元素的配分量,%;
C
i——待测稀土元素氧化物的浓度,μg/mL;
W
i——待测稀土元素氧化物转化为单质的系数;
∑C
j——各稀土元素氧化物的浓度之和,μg/mL;
W
j——变为稀土金属元素浓度之和的换算系数;
99.8%——5个稀土元素占总稀土的量,其他稀土按0.2%计。
注意事项
①本法也适用于镧铈氧化物、镧铈碳酸稀土、镧铈氯化稀土料液等样品配分量的测定,保持被测液TREO为1mg/mL。
②若试样中镧、铈的配分量有变化时,标准溶液中镧铈的比例应做适当调整。
允许差
元 素 |
允许差 |
元 素 |
相对误差/% |
La2O3 |
0.60 |
Pr6O11 |
20 |
CeO2 |
0.80 |
Nd2O3 |
20 |
试题四 富镨金属及其化合物配分的测定——等离子体发射光谱法1. 适用范围(各元素以氧化物计)
元 素 | 测定范围/% |
La2O3 | 22±3 |
Pr6O11 | 18±2 |
CeO2 | 60±5 |
Nd2O3 | 0.10~1.0 |
方法提要
试样以盐酸溶解,在稀盐酸介质中,直接以氩等离子体光源激发,进行光谱测定。 试剂与仪器 ①盐酸 1+1。 ②硝酸 1+1。 ③过氧化氢30%。 ④氩气>99.99%。 ⑤氧化钕标准溶液5mg/mL(>99.99%)。 ⑥氧化镧>99.99%,900℃灼烧1h。 ⑦氧化铈>99.99%,900℃灼烧1h。 ⑧氧化镨>99.99%,900℃灼烧1h。 ⑨ICPS-7500计算机控制顺序扫描单色仪倒数线色散率不大于0.26nm/mm。氩等离子光源,使用功率1.2kW。 工作条件 氩气流量:冷却气流量14L/min,等离子气流量1.2L/min,载气流量0.7L/min,清洗气流量3.5L/min。观测高度为线圈上方15mm。雾化器提升量1mL/min。水冲洗时间10s,样品冲洗时间40s。 标准溶液的配制 ①母液的配制 准确称取1.1000g氧化镧于200mL烧杯中,加15mL盐酸(1+1),低温加热溶清后冷却至室温;准确称取3.0000g氧化铈于200mL烧杯中,加入20mL硝酸(1+1),10mL过氧化氢,低温加热溶清并赶尽过氧化氢,冷却至室温;准确称取0.9000g氧化镨于200mL烧杯中,加15mL盐酸(1+1),低温加热溶清后冷却至室温。将上述三种溶液全部移入500mL容量瓶中,并且准确移取10.00mL 5mg/mL氧化钕于上述容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。
母液成分:
La2O3/(μg/mL) | CeO2/(μg/mL) | Pr6O11/(μg/mL) | Nd2O3/(μg/mL) |
2200 | 6000 | 1800 | 100 |
②测样用标准溶液的配制 准确移取20.00mL母液于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀释至刻度,摇匀,制得标样1;准确移取10.00mL母液于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀释至刻度,摇匀,制得标样2;准确移取20.00mL标样1于200mL容量瓶中,加入20mL盐酸(1+1),以水稀释至刻度,摇匀,制得标样3。
标准样品成分:
标样 | La2O3/(μg/mL) | CeO2/(μg/mL) | Pr6O11/(μg/mL) | Nd2O3/(μg/mL) |
1 | 220 | 600 | 180 | 10 |
2 | 110 | 300 | 90 | 5 |
3 | 22 | 60 | 18 | 1 |
操作步骤
(1)分析试液的制备 准确称取0.0858g金属试样于100mL烧杯中,加10mL盐酸(1+1),低温加热溶清后,取下冷却至室温,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀待测。
(2)仪器操作略。
(3)测定将标准溶液中镧、铈、镨、钕的浓度输入计算机,分析线输入计算机。按照模式一(峰值搜索方式)测定,根据标准溶液和分析液的强度值,由计算机计算,校正并输出镧、铈、镨、钕的浓度。
各元素分析线:
元 素 |
分析线/nm |
La |
333.749 |
Ce |
413.765 |
Pr |
422.533 |
Nd |
445.157 |
计算:
式中 A
i——待测稀土元素的配分量,%;
C
i——待测稀土元素氧化物的浓度,μg/mL;
W
i——待测稀土元素氧化物转化为单质的系数;
∑C
j——各稀土元素氧化物的浓度之和,μg/mL;
W
j——变为稀土金属元素浓度之和的换算系数;
99.8%——5个稀土元素占总稀土的量,其他稀土按0.2%计。
注意事项
①本法也适用于富镨氧化物、富镨氯化稀土等样品配分量的测定,保持被测液TREO 1mg/mL。
②若试样的配分量有变化时,标准溶液中各元素的浓度比例做适当调整。
允许差
元 素 |
允许差 |
La2O3 |
0.50 |
CeO2 |
0.70 |
Pr6O11 |
0.40 |
Nd2O3 |
15%(相对误差) |
试题五 稀土金属及其化合物总量的测定——草酸盐重量法1. 适用范围
本法适用于混合稀土氧化物、单一稀土氧化物、氯化稀土、氟化稀土、氢氧化稀土、硝酸稀土、碳酸稀土及稀土富集物中稀土总量的测定。
方法提要
试样经酸分解后,氨水分离钙镁,高氯酸脱硅,用草酸沉淀稀土,过滤,灼烧成氧化物,称重,计算出稀土氧化物总量。
试剂与仪器
①盐酸 1+1;1%洗液。
②过氧化氢30%。
③氨水 1+1。
④氯化铵-氨水洗液100mL水中含2g氯化铵和2mL氨水。
⑤硝酸相对密度1.42。
⑥高氯酸相对密度1.67。
⑦草酸10%溶液;1%洗液。
⑧间甲酚紫指示剂0.1%乙醇溶液。
⑨氯化铵。
⑩马弗炉。
操作步骤(以稀土氧化物为例)
准确称取试样0.3g于300mL烧杯中,加10~15mL盐酸(1+1)及几滴过氧化氢,低温加热至溶解完全。加温水至约150mL,加4g氯化铵,加热至近沸,滴加氨水(1+1)至沉淀出现,并过量15~20mL,加3~4滴过氧化氢,煮沸2min,补加5~10mL氨水(1+1),保温数分钟后取下。待沉淀下沉,用中速滤纸过滤,温热的氯化铵-氨水洗液洗涤烧杯2~3次,沉淀6~7次,弃去滤液。沉淀放于原烧杯中,加20mL硝酸、5mL高氯酸,盖上表皿,加热煮沸,破坏滤纸,蒸发至冒浓厚白烟,并至近干。冷却,加2~3mL盐酸,加40mL热水,用中速滤纸滤去二氧化硅,用1%盐酸洗液洗涤烧杯及滤纸。滤液滤入300mL烧杯中,用水稀释至150mL左右,加热近沸,滴加4滴问甲酚紫指示剂,再加入50mL热的10%草酸溶液,滴加氨水(1+1)至溶液由深粉色变为浅粉色,pH=1.8左右,加热煮沸,保温2h,放置过夜。用慢速定量滤纸过滤,1%草酸洗液洗烧杯2~3次,用小块滤纸擦净烧杯,将沉淀全部转入滤纸上,洗沉淀8~10次。滤纸连同沉淀放入已恒重的铂坩埚中,在电炉上烘干,灰化后,放入900℃马弗炉中灼烧1h,取出,放于干燥器中冷至室温,称重。重复操作,直至恒重。
计算:
式中 m ——试样重,g;
m
1——空坩埚重,g;
m
2——沉淀加坩埚重,g;
m
3——空白净重,g。
注意事项
①氯化稀土、碳酸稀土和硝酸稀土因试样均匀性程度较差,应多取样,溶解后,放入容量瓶中,分取后按分析步骤操作。称样10g分取0.3~0.4g。
②氧化铈试样可加硝酸、过氧化氢低温加热溶解。
③金属试样不宜采用此法,应用分析杂质并扣除的方法。误差较大的原因是稀土金属易氧化,称样时已有误差。其次,换算系数无法确定,特别是混合稀土金属,但如要求不严也可采用此法。
④金属试样的制备:去掉金属锭表面油层,钻取不同部位试样,弃去开始钻出部分的试样,其余部分置于称量瓶中,立即称量。
⑤氯化稀土试样的制备:将试样破碎,迅速置于称量瓶中,立即称量。
⑥氟化稀土试样的溶解:称取试样于250mL烧杯中,加10mL HNO
3、5mL高氯酸,低温加热至冒高氯酸白烟,并至近干,取下,稍冷。加20mL水,加热使盐类溶解至清。
⑦测定要做平行样,取平均结果,并且做空白实验扣除空白的量。
允许差
稀土金属或化合物稀土总量/% |
允许差/% |
40.00~90.00 |
0.50 |
>90.00~99.80 |
0.60 |