RU2449261C1 - СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОСНОВНЫХ И ПРИМЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ТИТАНАТА ДИСПРОЗИЯ (Dy2O3·TiO2) ГАФНАТА ДИСПРОЗИЯ (nDy2O3·mHfO2) И ИХ СМЕСЕЙ - Google Patents
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОСНОВНЫХ И ПРИМЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ТИТАНАТА ДИСПРОЗИЯ (Dy2O3·TiO2) ГАФНАТА ДИСПРОЗИЯ (nDy2O3·mHfO2) И ИХ СМЕСЕЙ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449261C1 RU2449261C1 RU2011104522/28A RU2011104522A RU2449261C1 RU 2449261 C1 RU2449261 C1 RU 2449261C1 RU 2011104522/28 A RU2011104522/28 A RU 2011104522/28A RU 2011104522 A RU2011104522 A RU 2011104522A RU 2449261 C1 RU2449261 C1 RU 2449261C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- dysprosium
- elements
- concentration
- mixtures
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 229910002108 dysprosium titanate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 6
- NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N dysprosium(III) oxide Inorganic materials O=[Dy]O[Dy]=O NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 title abstract 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 title abstract 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims abstract description 4
- PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N dilithium;[oxido(oxoboranyloxy)boranyl]oxy-oxoboranyloxyborinate Chemical compound [Li+].[Li+].O=BOB([O-])OB([O-])OB=O PSHMSSXLYVAENJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 3
- HZRMTWQRDMYLNW-UHFFFAOYSA-N lithium metaborate Chemical compound [Li+].[O-]B=O HZRMTWQRDMYLNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 19
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 16
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 238000001636 atomic emission spectroscopy Methods 0.000 claims description 3
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 claims description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 abstract description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 2
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 32
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- FWZMWMSAGOVWEZ-UHFFFAOYSA-N potassium;hydrofluoride Chemical compound F.[K] FWZMWMSAGOVWEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к аналитическому контролю химического состава материала и изделий из титаната диспрозия (Dy2O3·TiO2), гафната диспрозия (nDy2O3·mHfO2) и их смесей. Способ определения массовых концентраций основных и примесных элементов в материалах и изделиях, содержащих титанат диспрозия (Dy2O3·TiO2), гафнат диспрозия (nDy2O3·mHfO2) или их смеси методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, включает отбор и разложение пробы. Также способ включает получение градуировочных графиков для контролируемых элементов, определение концентраций контролируемых элементов. Причем разложение проводят сплавлением с борсодержащим плавнем, после чего плав растворяют в водном растворе азотной кислоты. При этом массовые концентрации примесных элементов определяют при концентрации пробы в растворе 1000-1300 мг/л, а массовые концентрации основных элементов определяют при концентрации пробы в растворе 0,5-100 мг/л. При этом перед разложением пробу измельчают до размера частиц не более 50 мкм, а сплавление проводят с борсодержащим плавнем: тетраборат натрия, тетраборат лития, метаборат лития или их смеси. Техническим результатом изобретения является получение возможности одновременного многоэлементного определения макро- и микрокомпонентов, повышение достоверности результатов измерений массовых концентраций контролируемых элементов в материалах и изделиях из титаната диспрозия, гафната диспрозия и их смесей с использованием спектрального метода аналитического контроля - ИСП-АЭС. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к аналитическому контролю химического состава материала и изделий из титаната диспрозия (Dy2O3·TiO2), гафната диспрозия (nDy2O3·mHfO2) и их смесей и позволяет решать задачи контроля химического состава исходных материалов и изделий из них, предназначенных для работы в качестве n, γ - поглотителей нейтронов в стержнях системы управления и защиты в реакторах на тепловых нейтронах.
Известен способ количественного определения массовых концентраций примесных элементов отдельно в оксидах Dy2O3 [Карякин А.В., Аникина Л.И., Павленко Л.И. и др. Спектральный анализ редкоземельных элементов. - М.: Наука, 1974, с.69-74], HfO3 [Елинсон С.В., Петров К.И. Аналитическая химия циркония и гафния. - М.: Наука, 1965, с.202-209] и TiO2 [О.Ф.Дектярева, Л.Г.Синицина, В.Р.Негина и др. Спектрографическое определение примесей в металлическом титане и его соединениях / М.: Металлургия. Сборник методик «Спектральные и химические методы анализа материалов», 1964, с.7-11] методом дугового атомно-эмиссионного спектрального анализа.
Способ включает операции подготовки пробы, стандартных образцов, настройки параметров возбуждения спектров, времени холостого горения дуги и экспозиции, построения градуировочных графиков, регистрации и обработки атомно-эмиссионных спектров. Он представляет собой типичный вариант фотографического атомно-эмиссионного спектрального анализа с регистрацией спектров на фотографической пластинке, идентификацией гомологических пар спектральных линий при помощи спектропроектора, их фотометрированием в пробе и стандартных образцах, построением градуировочных графиков для последующего определения массовых концентраций контролируемых элементов по результатам измерений относительных почернений спектральных линий в стандартных образцах.
Способ позволяет одновременно определять большое число примесей, обеспечить хорошую достоверность результатов за счет высокой абсолютной чувствительности и достаточной для определения низких концентраций воспроизводимости, то есть может быть использован в качестве аналога.
Недостатком данного способа является определение только примесных элементов без возможности прямого определения основного элемента исследуемого материала, длительность проведения операции подготовки к измерению, использование фотографической регистрации спектров, недостаточно низкие пределы обнаружения примесей (не ниже n·10-5%), достаточно высокая относительная ошибка определения (7,5-18% в зависимости от определяемого элемента и его концентрации).
Указанный недостаток обусловлен необходимостью одновременно с подготовкой пробы (измельчение пробы, взвешивание навесок пробы и материала носителя, их смешивание, последующее усреднение каждого образца в течение 20-40 мин и набивка полученной смесью порошков канала электрода) проводить аналогичные операции с набором стандартных образцов, что объясняется необходимостью фиксирования спектров проб и стандартных образцов на одну фотографическую пластинку. Недостаток способа также связан с неоднородной чувствительностью вдоль поверхности фотографических пластинок и низкой разрешающей способностью фотографической эмульсии, недостаточной повторяемостью результатов анализа из-за существенного влияния режимов химической обработки фотоэмульсии на ее характеристики, малой стабильностью приборов для измерения почернений (фотометров), недостаточной разрешающей способностью спектрографов.
Наиболее близким аналогом, совпадающим с заявляемым изобретением по наибольшему количеству существенных признаков, является способ количественного определения массовых концентраций редкоземельных и остальных примесных элементов методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-АЭС) [Томпсон М. Руководство по спектрометрическому анализу с индуктивно-связанной плазмой: пер. с англ. / М.Томпсон, Д.Н.Уолш. - М.: Недра, 1988]. Способ включает операции подготовки пробы (отбор и разложение), стандартных образцов, настройки параметров возбуждения плазмы, построения градуировочных графиков, измерения массовых концентраций контролируемых элементов.
Способ позволяет обеспечить малую абсолютную погрешность, высокие воспроизводимость и точность измерений, снижение пределов обнаружения контролируемых элементов до n·10-7%, за счет программного обеспечения сократить время анализа, трудозатраты и повысить точность обработки результатов измерений.
Недостатком указанного способа является низкая достоверность результатов, так как гафний, диспрозий и титан, составляющие основу исследуемого материала, определяются как микропримеси, а это влечет значительное увеличение погрешности измерения, поскольку процедура перевода пробы в раствор, состоящая из обработки смесью фтористоводородной и хлорной кислот с последующим доплавлением остатка с гидроксидом натрия или гидрофторидом калия, не учитывает массовых потерь основы и, следовательно, неадекватно отражает состав исходных образцов по основным элементам.
Указанный недостаток обусловлен отсутствием до настоящего момента необходимости контроля химической чистоты состава исходных материалов (порошков оксидов) и изделий (таблеток и др.) из титаната диспрозия, гафната диспрозия и их смесей, а следовательно, отсутствием готового способа анализа, включая подготовку пробы, позволяющего добиться максимально низких пределов обнаружений и высоких показателей точности измерений массовых концентраций основных и примесных элементов исследуемых материалов и изделий из них.
Задачей изобретения является получение возможности одновременного многоэлементного определения макро- и микрокомпонентов, повышение достоверности результатов измерений массовых концентраций контролируемых элементов в материалах и изделиях из титаната диспрозия, гафната диспрозия и их смесей с использованием спектрального метода аналитического контроля - ИСП-АЭС.
Для решения поставленной задачи в способе определения массовых концентраций основных и примесных элементов в материалах и изделиях, содержащих титанат диспрозия (Dy2O3·TiO2), гафнат диспрозия (nDy2O3·mHfO2) или их смеси методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, получают градуировочные графики для контролируемых элементов, отбирают пробу, разлагают ее путем сплавления с борсодержащим плавнем, растворяют плав в водном растворе азотной кислоты, причем массовые концентрации примесных элементов определяют при концентрации пробы в растворе 1000-1300 мг/л, а массовые концентрации основных элементов определяют при концентрации пробы в растворе 0,5-100 мг/л.
Сплавление проводят с борсодержащим плавнем из ряда: тетраборат натрия, тетраборат лития, метаборат лития или их смеси при температуре (1000-1050)°С в течение (20-40) мин.
Сплавление проводят при отношении масс плавня к пробе (15-25):1, а плав растворяют в водном растворе азотной кислоты при нагревании до 50°С.
Плавень применяют для снижения температуры плавления материала пробы. Использование борсодержащего плавня способствует полному переводу в расплавленное состояние, а затем и в раствор материала пробы из титаната диспрозия, гафната диспрозия и их смесей.
Разлагаемая навеска пробы должна обязательно обеспечивать ее представительность, для чего тщательно измельченную пробу (размер частиц ≤50 мкм) предварительно усредняют и только потом отбирают необходимую для анализа навеску.
Технический эффект от применения разработанной подготовки пробы заключается в полном переводе материала пробы в гомогенный раствор без потерь основных и примесных элементов с возможностью дальнейшего определения массовых концентраций контролируемых элементов методом ИСП-АЭС.
Новыми существенными признаками заявляемого решения являются: перевод пробы в раствор методом сплавления, соотношение масс пробы и плавня, температура и время сплавления, концентрация азотной кислоты, температура растворения плава.
Подготовка проб методом сплавления для дальнейшего анализа методом ИСП-АЭС позволяет полностью извлекать из твердой пробы определяемые элементы в раствор и одновременно их там удерживать, сокращая при этом время и трудозатраты, а также уменьшая погрешность анализа по сравнению с подготовкой пробы методом растворения в кислотах и щелочах. Разложение сплавлением всей пробы снижает степень засоления конечного раствора, приводящего к ухудшению воспроизводимости аналитических сигналов определяемых элементов. Сплавление проводят при превышении массы плавня по отношению к пробе в 15-25 раз при температуре (1000-1050)°С в течение (20-40) мин, что способствует за минимально возможное время полному переводу твердой пробы в гомогенный плав без потерь определяемых элементов. Неполное разложение пробы в виде мелкодисперсных нерастворенных соединений неизбежно ведет к занижению получаемых результатов определения. Дальнейшее растворение плава в водном растворе азотной кислоты при нагревании до 50°С позволяет полностью извлечь контролируемые элементы в анализируемый раствор с минимальным его засолением, поскольку используют разбавленную кислоту (1:9), и без потерь, связанных с испарением раствора при более высоких температурах нагрева.
Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют с высокой степенью достоверности измерять массовые концентрации основных и примесных элементов в материалах и изделиях из титаната диспрозия, гафната диспрозия и их смесей при сохранении высокой воспроизводимости и экспрессности анализа.
В случае, если отличительные признаки будут отсутствовать, данные по концентрации контролируемых элементов в титанате диспрозия, гафнате диспрозия и их смесях будут недостоверными, что может привести к нарушению технических требований изготовления, а следовательно, и эксплуатации поглотителей нейтронов в стержнях системы управления и защиты в реакторах на тепловых нейтронах.
Поскольку в целом заявляемая совокупность признаков в научно-технической и патентной литературе не обнаружена, можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям патентоспособности.
Согласно техническим требованиями к таблеткам гафната диспрозия (3Б 2779.000.00 ТУ "Таблетки гафната диспрозия"), изготавливаемых из порошков оксидов гафния (HfO2), диспрозия (Dy2O3) и ниобия (Nb2O5), был проведен аналитический контроль их химического состава. Подготовку проб проводили в соответствии с заявляемым решением, дальнейший анализ полученного раствора осуществляли методом ИСП-АЭС.
Навеску порошка или заранее измельченного изделия из титаната диспрозия, гафната диспрозия или их смесей массой 0,2 г сплавляют с 4 г тетрабората натрия, предварительно тщательно перемешав, в кварцевой или платиновой чашке в муфельной печи с терморегулятором при температуре (1000-1050)°С в течение (20-40) мин до образования прозрачного плава с последующим растворением плава в водном растворе азотной кислоты (1:9) при нагревании до 50°С. Соотношение масс аналита и реактива оптимизированы с учетом минимального засоления конечного раствора. Полученный плав растворяют в 150 мл водного раствора азотной кислоты (1:9) в стакане вместимостью 400 мл при нагревании до 50°С. Чашку обмывают минимальным количеством воды последовательно дистиллированной и депонированной и переносят раствор в мерную колбу вместимостью 200 мл. Раствор доводят до метки водой той же очистки, перемешивают, проводят разбавление части конечного раствора пробы и анализируют на спектрометре методом ИСП-АЭС. Оптимизация концентрации навески в растворе (1 мг/мл) предназначена для обеспечения необходимых пределов обнаружения элементов, возможности одновременного определения многих элементов из одного раствора и минимизации матричных помех от основных компонентов пробы и реактивов, используемых при разложении пробы сплавлением. Для измерения массовых концентраций основных элементов (гафния, диспрозия и титана) часть раствора (10 мл) разбавляют очищенной водой в 10 раз. В табл.1 приведены результаты измерения массовых концентраций контролируемых элементов в исследуемых изделиях.
| Таблица 1 | |||
| Элемент, соединение | Таблетка №1 | Таблетка №2 | Таблетка №3 |
| Массовая концентрация, % | |||
| HfO2 * | 34,67 | 34,91 | 35,14 |
| Dy2O3 * | 62,57 | 62,29 | 62,69 |
| Nb2O5 * | 1,58 | 1,64 | 1,60 |
| Zr | 0,84 | 0,87 | 0,88 |
| Si | 0,1 | 0,05 | 0,06 |
| Al | 0,77 | 0,68 | 0,65 |
| Fe | 0,09 | 0,06 | 0,07 |
| Ti | 0,07 | 0,10 | 0,09 |
| Cr | 0,03 | 0,03 | 0,03 |
| Ni | 0,01 | 0,02 | 0,02 |
| P | <0,01 | <0,01 | <0,01 |
| Eu | <0,001 | <0,001 | <0,001 |
| Gd | <0,001 | <0,001 | <0,001 |
| Sm | <0,001 | <0,001 | <0,001 |
| * массовые концентрации оксидов получены расчетным путем по стехиометрическому соотношению элементов в соединениях исходя из полученных результатов массовых концентраций соответствующих | |||
| элементов, поскольку в ТУ "Таблетки гафната диспрозия" приведены нормы массовых концентраций для данных элементов в оксидной форме. | |||
В табл.2 представлены требования к содержанию в таблетках гафната диспрозия массовых концентраций основных и примесных элементов.
| Таблица 2 | |
| Элемент, соединение | Массовая концентрация, % |
| НfO2 | 34,5-36,3 |
| Dy2O3 | 61,8-63,7 |
| Nb2O5 | 1,3-1,8 |
| Zr | ≤2,0 |
| ∑ Si, Fe, Ti, Cr, Ni, P | ≤0,5 |
| Al | ≤1,0 |
| Eu | ≤0,001 |
| Gd | ≤0,001 |
| Sm | ≤0,001 |
Приведенные данные подтверждают достоверность определения массовых концентраций основных и примесных концентраций контролируемых элементов в таблетках, изготовленных из гафната диспрозия.
Таким образом, заявляемый способ позволяет с высокой степенью достоверности оперативно и с высокой воспроизводимостью проводить определение массовых концентраций основных и примесных концентраций контролируемых элементов в материалах и изделиях из титаната диспрозия, гафната диспрозия и их смесей, предназначенных, в том числе, и для работы в качестве n, γ - поглотителей нейтронов в стержнях системы управления и защиты в реакторах на тепловых нейтронах, то есть обеспечивает достижение цели.
Claims (6)
1. Способ определения массовых концентраций основных и примесных элементов в материалах и изделиях, содержащих титанат диспрозия (Dy2O3·TiO2), гафнат диспрозия (nDy2O3·mHfO2) или их смеси методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, включающий отбор и разложение пробы, получение градуировочных графиков для контролируемых элементов, определение концентраций контролируемых элементов, отличающийся тем, что разложение проводят сплавлением с борсодержащим плавнем, после чего плав растворяют в водном растворе азотной кислоты, причем массовые концентрации примесных элементов определяют при концентрации пробы в растворе 1000-1300 мг/л, а массовые концентрации основных элементов определяют при концентрации пробы в растворе 0,5-100 мг/л.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед разложением пробу измельчают до размера частиц не более 50 мкм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сплавление проводят с борсодержащим плавнем: тетраборат натрия, тетраборат лития, метаборат лития или их смеси.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что сплавление проводят при превышении массы плавня по отношению к пробе в 15-25 раз.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сплавление проводят при температуре (1000-1050)°С в течение (20-40) мин.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что плав растворяют в водном растворе азотной кислоты при нагревании до 50°.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011104522/28A RU2449261C1 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОСНОВНЫХ И ПРИМЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ТИТАНАТА ДИСПРОЗИЯ (Dy2O3·TiO2) ГАФНАТА ДИСПРОЗИЯ (nDy2O3·mHfO2) И ИХ СМЕСЕЙ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011104522/28A RU2449261C1 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОСНОВНЫХ И ПРИМЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ТИТАНАТА ДИСПРОЗИЯ (Dy2O3·TiO2) ГАФНАТА ДИСПРОЗИЯ (nDy2O3·mHfO2) И ИХ СМЕСЕЙ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2449261C1 true RU2449261C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011104522/28A RU2449261C1 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОСНОВНЫХ И ПРИМЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ТИТАНАТА ДИСПРОЗИЯ (Dy2O3·TiO2) ГАФНАТА ДИСПРОЗИЯ (nDy2O3·mHfO2) И ИХ СМЕСЕЙ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2449261C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503942C1 (ru) * | 2012-11-12 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уральского отделения Российской академии наук | Способ пробоотбора и пробоподготовки твердых материалов |
| CN106770199A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 金堆城钼业股份有限公司 | 一种应用icp‑aes测定钼铁中钨含量的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1642342A1 (ru) * | 1988-01-08 | 1991-04-15 | Институт проблем криобиологии и криомедицины АН УССР | Способ оценки проникновени веществ в клеточные суспензии |
| RU2004908C1 (ru) * | 1991-05-20 | 1993-12-15 | Физико-химический институт им.А.В.Богатского АН Украины | Способ люминисцентного определени микроколичеств лантанидов в оксиде лантана |
| EP0915865A1 (en) * | 1996-07-22 | 1999-05-19 | Novartis AG | Covalently immobilised fluoroionophores for optical ion sensors |
| EP1726944A1 (en) * | 2004-02-26 | 2006-11-29 | Japan Science and Technology Agency | Sample target having surface-treated plane for holding sample and method for manufacture thereof, and mass spectrometer using the sample target |
-
2011
- 2011-02-08 RU RU2011104522/28A patent/RU2449261C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1642342A1 (ru) * | 1988-01-08 | 1991-04-15 | Институт проблем криобиологии и криомедицины АН УССР | Способ оценки проникновени веществ в клеточные суспензии |
| RU2004908C1 (ru) * | 1991-05-20 | 1993-12-15 | Физико-химический институт им.А.В.Богатского АН Украины | Способ люминисцентного определени микроколичеств лантанидов в оксиде лантана |
| EP0915865A1 (en) * | 1996-07-22 | 1999-05-19 | Novartis AG | Covalently immobilised fluoroionophores for optical ion sensors |
| EP1726944A1 (en) * | 2004-02-26 | 2006-11-29 | Japan Science and Technology Agency | Sample target having surface-treated plane for holding sample and method for manufacture thereof, and mass spectrometer using the sample target |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Томпсон М. Руководство по спектрометрическому анализу с индуктивно-связанной плазмой: пер. с англ. Томпсон М., Уолш Д.Н. - М.: Недра, 1988. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503942C1 (ru) * | 2012-11-12 | 2014-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт механики Уральского отделения Российской академии наук | Способ пробоотбора и пробоподготовки твердых материалов |
| CN106770199A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-31 | 金堆城钼业股份有限公司 | 一种应用icp‑aes测定钼铁中钨含量的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liang et al. | Determination of trace elements in granites by inductively coupled plasma mass spectrometry | |
| Myers et al. | A SPECTROCHEMICAL METHOD FOR THE SEMIQUANTI-TATIVE ANALYSIS OF ROCKS, MINERALS, AND ORES | |
| Amosova et al. | Determination of major elements by wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometry and trace elements by inductively coupled plasma mass spectrometry in igneous rocks from the same fused sample (110 mg) | |
| Xue et al. | Quantitative verification of 1: 100 diluted fused glass beads for X-ray fluorescence analysis of geological specimens | |
| Navarro et al. | Adaptation of ICP–OES routine determination techniques for the analysis of rare earth elements by chromatographic separation in geologic materials: tests with reference materials and granitic rocks | |
| CN107976481B (zh) | 一种中药材中钪含量的检测方法 | |
| Ichikawa et al. | Loose‐powder technique for X‐ray fluorescence analysis of ancient pottery using a small (100 mg) powdered sample | |
| Xie et al. | ICP‐MS analysis of basalt BIR‐1 for trace elements | |
| Ganeev et al. | Direct determination of uranium and thorium in minerals by time-of-flight mass spectrometry with pulsed glow discharge | |
| RU2449261C1 (ru) | СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОСНОВНЫХ И ПРИМЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В МАТЕРИАЛАХ И ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ТИТАНАТА ДИСПРОЗИЯ (Dy2O3·TiO2) ГАФНАТА ДИСПРОЗИЯ (nDy2O3·mHfO2) И ИХ СМЕСЕЙ | |
| Makishima et al. | Precise elemental and isotopic analyses in silicate samples employing ICP-MS: Application of hydrofluoric acid solution and analytical techniques | |
| Saha et al. | Simultaneous quantification and isotope ratio measurement of boron in uranium-silicon-aluminium compounds by inductively coupled plasma orthogonal acceleration time of flight mass spectrometry (ICP-oa-TOFMS) after its separation by pyrohydrolysis | |
| Bentlin et al. | Direct determination of lanthanides in environmental samples using ultrasonic nebulization and ICP OES | |
| Sharma et al. | Chemical characterization of automobile windshield glass samples for major, minor, and trace elemental concentration determination by INAA and its comparison with ED-XRF and DC Arc AES in terms of analytical capabilities and possible applications for glass forensics | |
| CN108508050A (zh) | X射线荧光光谱法测定钢渣中镧、铈和钡含量的方法 | |
| Ma et al. | Determination of trace impurities in high-purity zirconium dioxide by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry using microwave-assisted digestion and wavelet transform-based correction procedure | |
| Joshi et al. | Compositional characterization of hafnium recovered from zirconium purification process using total reflection X-ray fluorescence | |
| Xie et al. | Application of isotope dilution for precise measurement of Zr and Hf in low-abundance samples and international reference materials by inductively coupled plasma mass spectrometry: implications for Zr (Hf)/REE fractionations in komatiites | |
| de Carvalho Elias et al. | Feasibility of laser-induced breakdown spectroscopy for determination of neodymium in magnet alloys | |
| CN112557378A (zh) | 一种快速、准确测定陶瓷材料中金属氧化物的检测方法 | |
| Sano et al. | Accuracy and reproducibility of trace and selected major element measurements in geological standard rocks using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) | |
| Li et al. | Influence of sample pre-treatment on the determination of trace silver and cadmium in geological and environmental samples by quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry | |
| Alvarez et al. | Radioisotope X-ray fluorescence analysis of vanadium in petroleum coke samples | |
| Scheid et al. | Forensic investigation of brick stones using instrumental neutron activation analysis (INAA), laser ablation–inductively coupled plasma–mass spectrometry (LA–ICP–MS) and X-ray fluorescence analysis (XRF) | |
| Seregina et al. | Characterization of REE-Nb ores by a combination of spectrochemical techniques |