Инструкция НСАМ 182-С
Спектральные методы. Элементы-примеси в цирконах. Спектрографическое определение редких элементов-примесей в цирконах и в других минералах циркония

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)

Научный совет по аналитическим методам

Спектральные методы Инструкция № 182-С

ЭЛЕМЕНТЫ-ПРИМЕСИ В ЦИРКОНАХ

Москва

1981

Выписка из п]яишза Министра геологии J6 4% от 29 октября 1976 г,

4. Яря выполнении анализов геологических проб жряме-нять методы, рекомендованные ГОСТами к Научным советом по ана аналитическим методам*

Воспроизводимость я правильность результатов анализа руд я горных пород оценивается согласно Методическим указаниям ИСАЙ "Методы лабораторного контроля качества аналитических работ".

Дрдмечанде: Размножение инструкций на местах во избежание возздоиныхияскажений разрешается только фотографическим пли елек'.еросрафнческзы способом.

В 182-С

9,    Веек атянягтеекие ВЗД-203 шш другой «рнЕо

10.    Весе ^ИШв& BJ-2G ш ЗЕ-500 /лее BF-XOOQ/ •

И. Сшю я $Р*9Я %S9L MS№S ВЛвжгрЗДОВ*

12 о Сгупк* .^сдга^хш@ ши шаюте- дмшетрем 60 я 100 ш₀

13.    9ва^ &,шший ш ГОб-ПО⁶^

14.    йвроз^у эксцентриковая м&ашзда^ для ыасельчения проб до ждояясюэд, зря которой размер оеношой маоск часка* оосгавляэ? 20-30 гш£,

15«, ффеявкае я№ ва 12Ш°С, июдрвмвр К0-14„

Гб. Тигле ^ярфорокее № 3 /низаяе/с

ЩЖЧЗТОМвДКб 87&E0200Q: обро&цсЕ

а буферной oaeox I, Подготовка исходах вечера

Дй&. \ ш ШИВДДЕо Часгне кржет&дж кварт век вшрваддята

/поvox/ без внднкзх включений другЕ* минералов нагрвваюх- в му^аяьно! нечж до Т200°С я после оетываЕкя истирают порцЕяэа: т эхгцензржксьок каровой медьшще до состояния цудрн/ раамор основной масок частиц 20-30 мхц/„ Порошок .цваждн промывают соляной золотой Isl, завом декантацией д»стЕлж]*овашой водой я суиат в су&ВЕЬкои виафу ирн 105-П0°С. Ш>роиок покац*» гг в с»утку, добавляв! спирт с тщательно лереыаииьв»*? песта-кодзавс. елпрт не е спарится с to! удаления остагнсз СПКрГа порсков сузаг в сузсжльнок жаафу при I05-II0°C. Боровок re долиен содержать определяемых элементов. О его частоте судят по ре^гьтатвм па';у количественного опеатрадъвого axiajarui: ко-рсаюк ©аекквют в отновзкии 1:1 с буферной смесью, поиодаюг в :тчш*шй электрод, поп&ряют в электрической дуге г фоте-x^ispyxv спектр. На дслученгой адектрограчые долган отсутсг-поватъ наиболее чувзтэттвгьнке аналитически а ляшее ссрер.аия-еша элементов»

Двуокись кремния. Кристалла двуокиси кршкаг дродалявввт в муфельной сечх при 900^сС в течение 2-3 часов. Оотшхкз» кристалл: ж «мельчают, Б9р&*етквы>т порсвох г проверял? его на частоту как нрл вадготовг.е порою» кварт#. Двуокись кресая гсяалмуюх в отсутствие чяетш кварца влз мгрдадлита. ^ядрогда. Чхогые вря стазах инхрохлянд без экдекнх даюэчэнпй

9

й ш*#

другах wnepaxoa дрожали***^, яшодедев? к i^oir^^e v»«

ЧИСЯС?У ?ax 2ft _e    &Qp№0£ ШЩЩЯ»

2 • Цдачтшшша оодкмш дан огшояка: обра#$а*

Эт&хенЕне образщ/вор^жц/' кмшз не оввозд *жуооздб&~ ao.fi океан* ««^яружще! sp составу щркон. Две qpsxwrosxe* шш 100 г основа отмиэ&ю? ав. ьтштчво&ш звоэх 87. 0 р ддуокнои оддешс н 33,0 г дверца / гэдяктат wa двуютвн крсшхя/. Скесь та&гашю ядокевявет в с?адеяе₀ ярйпвхяя. стгар?, еа*шз врокяишавю црн 800^,%>С я яреввряв? за частоту. тзж оотоаао .тайне, ^еоь оддаж? 67,0# йЮз г .ЭЗ*0£йм>2 _с

3» Хф»ГОТОВ£$йЯв буферной «S9CH Дяа црюл^оялекая 100 х буфорксй сдоен гдае&шю &ш*~ раю? в оудаве о дсбелавяжея тшр?а 7,5 х» lo^auiw 6,5 г борного аягвдщда а 4₀0 г ушжтоп» б&рши Црябдо-» Д'и>т 36,0 г фторжстогс дк¥жя ж 11,0 г жздрхяа /мдовдодез ъш т^уокжса дрешга/ я снова тхдок&ао жъеджв? со овцргоди Лобаад/шт 35,0 г грантового порядке я &цв раз жехэравд со едщртам* to ужя-оеш оарвпю» аззрга ошсь шуяавдге в теченхе 30 мшу? в суявд&ск s&aggr spa 105-II0°C. буферная свесь не должка содерга?* определяемая: злояэитс»* 0 ее частоте j судя? по даншаа лолукссжчезтзопного сae&ypg лыю-го шлза: аз епехтрохраиые должны отсутствовать даебожое чувотвдубльжже авалктячеожке давня оирвдв^яешх элементов.

4.    Приготоаяехше сяеси храмового нороа&а

с фтороая&отш Смеаквазт р&впне г&лкч&ют Бояаокеаагсв. to врю^^омк хшя I г смеем тв^тедыю омашшя в отукка 0,6 г угольного ссгрокш в 0,5 г фторопласта-^*

5,    Држхотовдеяхе с#*сб окжсйов оарадв&вяеег

алскеятой

.Едя врнротовленжп смеаз охкшюв здзрв&одяздш: алекевтов берут на аналитически: весах яаэескж окислов,указанные в табл. 2.

Все охгсда ярома oxzca да?ягана цредвврктажш дроз»Д5н ваот в вуфедьвой паях $ фарфоровых тееш 1фк бОО^С до дссгоязного веса. Ожго* xasmes, -£&ея&2яш& в мамгкжшеШ чаяка црд 600°С_г так как нрк прскаджважи г $арфвроа«к

& 182-С

ння. Истирание се оияркж повторяет зие две-три ряда. В обдей сиокностг <и«л астареет в 'тчдеяже 2—' -«лев. Остатки агар г s удаяши, наезживая смесь в вуяхльиж аквфу ирж 105-И0°С.

6. Дриготоадеиве ехаясаиях ебрггчэв

Дла яритог^виевиж 1,0 г этааявного образда I отвввв-зают да аяаишгаесжях вееат 0,208 г вами онясвэв в 0,792 г гсновв, номеввз» в анион#» отужу к тщте»ги> аотирают, уа* опием» ш«, дсбаалк.; два-^р» paaa csiapv. йслучав* 1,0 г

озеленяете вбраада I» есз№рйжшо оцрвдезиашх аиггаантот в зоячояк даго а тобя.г.

Зая*« жши же «боааеи tmmxаюг 0,з00 г еталозаого -■збрааф I в 0.600 г оостжя ж яох^чяшке Х-.О :г «йлоаного об-сажа if.

ЦоетутйУ? тк» se .ебравш, вадучмва- .«* о ерь» эхаяоа-Z3J. «бргодов, додвроивш онраволааш: яшмовов в ко'.»рах заяо я sate, 3,

ЭДя учесть яамкаелше ва вивлямгаеекие .ьшаи полос '«а-ш, « также щтзх иеиеетдет нем» a anas асвеагв, вхсвявдх а основу и г буфярн?» смесь, зоясзнаум а дзчестас холостой зуюбн основу лжи еталонов.

Кихдай »гааснна£ образец ж гвлоотук тообу смавввая» в весовое огамиди 1:1 о буферной смееыг н гчатмьао хотя-par® с добавлением спирта.

Иногда еедерааше РЗЭ, нгтргаг, торкг к скандия в ана-двяфуошх щхя5ах требуема янрагить в раздета не на овнсел, а на металл . В этой случае пользуется ах ффхцпен-такс переодета /табл. 4/. Чгоба на делать таких пароодетов, содержавши опредедявша влешзтсв в эталонных обратнее шяко виражга. ораву в расчета на метам, В табл. 4 дашг содержании каедого определяемого злеиенк s яталонзом обрезав X а раздет* вв метай ш ко. остер:.

Пряготокленнне вт&всвнкв обрваци исыл ^тсг также при оиределеида отиевегаы' ЩЕрзсевяя /    /    к    гафт* /Св»о_г/

в пробах, Фтягавке    в    еммиж    обвдвдал    рао-

«чнэ*иаж,в8* укаваш г *ай5..5„

.'Г

й s s s з 8 к *1 £ и а ® ^{w м}

_л I 8W    *    **    * ? $ ¥ ¥ $ * 8 F

⁶£ъ$%$£^гъ%ъ'ъъ^,ьгъ’*>%%%$%

К    ЧЯ    ЧП    Ч*    V. • v-    Ч> и VI \* ЧЫ V»! V. Ч* ЧИ    \м

VjCNHHCMNOOCOOOwMOHHHW H

g § 8 8 8 fc В 8 ft £ ft 8 ft 8 ft 8 S 8 8 8 8 S

I

^jOOOOOMMOOOOOOOOOOOOMO

j g а 8 8 8 8 8 8 8 8 S 8 8 8 S 8 8 SI 8 8 а

|egsi^»

* S11 i i I g i g i i g i g g g g g g s g

ooopcoooooooooooooooo й C 5? С о о о *^а о о о о о

®?8в|18⧧а1в

§ g § § gIggIgggg 1 g 1 rm i

оооооосооооосоеоооооо

I g § 111 g i g I g 1§1 g i g § I g g

ft 102-0 т'е&диф 4

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР Научный совет по аналитическим, методам при ЗИМ.Се

Спектральные методы

Инструкция ^!8/.^-С

Согласовано Зам. начальника Технического управления Мингео СССР

И И .Малков

СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ-ПРИМЕСЕЙ В ЦИРКОНАХ И В ДРУГИХ МИНЕРАЛАХ ЦИРКОНИЯ

Всесоюзный научно-исследовательский институт минерального сырья (ВИМС)

Москва, 1981

йяотрукцяя a 182-С р®*с*ж»?рвна в ооотвотетвни е дрдвазои Мкагво СССР В 496 от 29.Х.76 г. ручным созотсм по aauscmtexm дотздзд /протекая В 34 от I6.ffl.79 г./ с утверждена ШЛСоя с введением к двйетвже в I февраля 1981 г.

спнггрог^хмгаяюк опрвдшяиз квдкгх адвентов- _х пгмвскй в шиавт я в других йшкраш цирзокш ^х'

Сутость метода

Седездишж* &дем*нтов-1фш*оо«й в щркохях я соотхоиш# зекеторге as пнх в шдок жоклротжюс огу^ао июгут бять рак-^•*iQ*e; этх Е*кзаа.г*ш1 чр«годздЗ$о заш для рде&этя ряда 1**г#та'т»якнгс »©вгроооз₀ s чзаетаюотк, ддя озгродолеаая форь»-цдогао# ^2Шьла«1жост^ кеагора*двнж1« Креке того, некоторые isosaoseara ара зх новикекша содеро^ааях авгут лоиутаэ кю» лекатыш.

опрчл'АДйкащ. редао: влвисатоз-аревкеоеЯ в ьгсче-радах ккра®Екя, рьарабоишя&* Х.Г.Догявовой и Ь.£»№шжз--*о8, веамяжат опред&лят* еодерКАНхе яддяипдгахьда редко-вамвхьнге влгквнтов, оттркд, тору*, ск&ядкя, гаобжя, таюги-

ГД, бвр£££В2₍ ГЬ$аО£ Я ОГИОЯШКО СОДерДДКХЙ ПДрХОКЕЯ к

лафпя.

й^тодвта аакдаяаете* в хсхтрезаш аишадкруйлок проба в сясеек о буфзрш» псрсикоя яз казала угальдего электрода в слож?рг1«агой дуга» рогяотраясаж мтавежмосга сяектрахввях ляпай одредашамсг »д«нштов фотетрафкевяга ядш, яумеро-пк* ятивгаягакоога уунх ддмай {юмитрцовш» хх жочерьбшгёг к ояредедошх содержав згшвзегож ш> храдунрояожнии гр&~ фяи**, яоотроешяк о »л«сад» втшюшпк образ*#».

' В&эегде в НСМ л^вмумК оь^рзивькйро ашишяа ШГРЭ.

й 182-С

Зторздв оддаямщг шшов додаваем *м)ой ора?>-:желъ.яс летке хттучжв жтсю&₀ Это вз: оэвйегво ^шольаует ая б методнкв для поэме*®.** чувствительности определение н лолученжя праввз&яо: результате» прж аюшхя© «&злэршнх мин» радов вдряояжя* Чтоби mzgwsb фторида онрадамвмсс «лшв» 708(1 пробу sazpemr S ЗАК&Х6 УГОЛЬНОГО микфода G буферной смесью** о Я^едвдотельяо 2®, дао давала электрода пом сна -эт смесь фторогавета с радами количествен графового поров-xas остальные зошаднвжтя тжват с пробой s псиее&ют в тот да электрод²*', Цря даграваяни в кратере угольного электрода протекает реанда ^©ржрованкя предтрятатгьда вс оста-тговленных до металла ред^зеивдьшсг. элементов, кттрзк, скан-дае_э бериллия е накоторяк до.ухях© щ>нсу*о?вугаях в пробе.

Верной ангидрид ₀ фюрвотий «хнтлй, шдоквнн е кварц /тин зариалэоя/ ошваю? Звсапвдатуру, кеобхо^«ую для водотнж генералов. «&ореш»ст~£ .я фкоред дат: обаокечжваю* фтервро-

ванне редаих элементов _f вооотаяовдешнх в врио* гсгзгж даль-кого порозжа до металла, Зяуей₉ б&ржй, a raise цепочные злгавЕГы, содержащееся в кзпфокдане, стабшшзагруют условия жссарезжя элементов н твашвратуру ггдазиа дуги, а елековаталь-но, п усяовяя воэбуздвняя спектров,

Угольный поровок не только восстанавливает онжода он-рздвляемих элементов до кетадгз, по также цреаатотвует оях?ъ~ леЕЕО пробы в крупные запхж, что обеспечивает доозаточно равномерное s жнтвнонЕНое постуслелне элементов в плазку алек:-ржчесЕой дуги.

В мзтсдакв используется й.жуюнжровапное жсдароюк* пробы лз анода дута постоянного тока. В процессе жевардощ проба ва фотопдаог^же получат две спахтрогражш, аеддал гз которых экспонируется 1,5 иЕвутн.

За порше 1,5 аянутн /I &ксно8ищя/ полностью испаряются все 14 редкоземельных элементов, иттргй, скаццпй и бердд-хеЗ. Крсзиэ спредехдеиых элементов за это время полностью испаряются кремний, £ЛТйЯ2зжй, sassso, кальций, аагий, ййряа-

Общо а ко^честэо добавляемых к пробе вемотв^ состоит на 40,0-42,055 хз тафгт^зого прповка, т 20,0-22,055 жэ фторида

~~~    ^    "    ■“    “    “ " ^{p J м} ‘ч якяро-

Я8

_ТЧ    я    I8Z-C

пец 2    «леиеитж*'; торий и х^афажй дстаряютея

ае полностью. Поэтому юс линии, хотя а болев сдабне, ваблю-УАЯТса ж в спектре П экспозиции.

Лря содержании ниобия я гаятада менее 0,25$ жх лита появляются только в спектре П экспозиции. Пря больяшл содержаниях этих элементов жх линяя появляются тайке н в спектре I экспоанцки.

Скорость испарения основных компонентов цщркона - крем-гжя я циркония- резко разлкчна.Кравьжй годность» испаряется sa первые 45 сек; испарение цярковкя распределяется зрж&оь-йятельно равномерно в обеих экспозициях. Фон спектра I ако-яозицга интенсивнее , чем фон П экспо эзди, что обусловлено интенсивным испарением основной шеек пробы в I экепо-

8КЦКН.

Источником возбуждения спектров служит угольная дуга постоякаого тока еждой 18 А.

Так как справляемые глементы к цирконий /элемент оо-нс!я/ обладаю' очень сложными иногодинейкымд спектрами, для анализа необходь i диф^акцнонвый спектрограф с обратной дисперсией не хуже, чем 0,4 зх/ж. Наиболее чувствительные лини определяемых элементов расположены в областях спектра 2SC-360 нм к 420-470 нм. Чтобк использовать эти лини, спектр каждой анализируемой пробы я каждого эталонного образца фс^огра^круют дважды ми тржидн в разных областях спектра.

Содержания от^еделяежа: элементов находят по методу трах эталонов по абсоаютной интенсивности линий /с учетом фона сгактра/; 1рвдуаровочнне графика строят в кооодинатах

C^g.'SjT; ЦС].

Этшьяиш образзаии служат сяеса чистых окислов, ксторне вводят в расчетных количествах в искусственную смесь, яиктя-руицую по составу идркон.

Кэтоднка предгвзвачеаа дня определечзя La , Се, Рг,

Bd _# Sa ₉ Б?л , Gd , QJb , ру , Но, Ег , 2* , То , 1ч ,

Т , ТЬ _t So _f Be* ‘Га, Sb - Hf з отнояеяия Zr/Hf в nspgOLax и в других аш»радах цзркення.

^х'Эти алевелтн также могут бнтъ определены, хотя в инструкция это ЕЭ ПРОДСИЮТрвНО.

5 а 183-с

Бйдякй цредоя <зщредедогшк    дая 4аавде& «он

эдиктов гоежшо? icr^-icr^o Цредедй идадошейвх содержаний для ващцодо завита ухазада в табл.» 7о йшераян, со-деркащие более доаидк э ?йбя.7 зюшчаозвй арамее! /например ,^иетамикша© вдкоаоД арадаари^влъвс гааоашшют в зрв-вдянре рвав*

Лохреншосл» зддодаашзя ^ершяня, жкойт л лааеала укльу дввавяса в дощиваамо р&ашвдвдв /таблЛ/о Яжреявооть оп~

радвлеаия зорв*: укявдпшаэдк в ;гдзс*занн£ довуояпше расхождение /мЬиХЛ В яршюмнни к звеаруяцнк яе .жщтрллабора-«юрвоеф контролю® отоутогэу»? дшгуотише распадения для оэдвй&анх РЗЭ^ язяряЖо якавдая с ха^гакя, Повтоиу в табл.1 циивеиенн расхождения 25вк?гу згов^орина*. определениями РЗЭ, зэдшв, окашщ*; и тЬгш, ^залученные по ояету работе: дабо-раяорнж ‘Шакхражыюго ашяв» ШГРЭ_С Orii одвздвдвиия ямт so* же нвуройв*ечееак*й «<нсй_э что л доцуозядаз раохаедвння, s 32 нсн<ш>8у»г яри вагтрящзоора^орЕсж контроле воспроизводимости.

5,6

Реактивы л материалы I* Кислота соляная х.ч.. разбавлен ялу 1:1*

Зо Барий углекислый х.ч.

Зо Зхтя& фтористый х.ч.

4.    Борннй ангидрид х.ч.

5* Двуокись кремния кристаллическая ос.ч. -13-4. в. Двуокись тория х.ч.

7. Двуокись циркония ое.Чо обеэгафиэнная /содержащая менее 0,005* Hf0₂ /.

5.    Окись бериллия х.ч., ос.ч.-12-2 или ч.

9. Окисли гафния, иттрия, окавдея и редкозвмел чаяк элементов /лантана, церия, ирааеодюва, неодте, санфкя, европия, гадолиния, тербия, диспрозия, гольмия, зрбжа, тугая.

в law?

яг тербия, лютецкя/, Окисли дшнсш оодеркать не йввеэ 99?5~ 99,9>С основного вещества,

10# Пятиокжсь ниобия ос.ч.-7-3» оодерищвя менее 0_r005$s

^Та2°5*

11.    Пятиокжсь тантала х.ч., ос.ч.-7-3 или ч.

12.    Спирт этиловый гидролизный СТУ—59-65—51 злы (717—57— 227-64 для приготовления смесей /расход спирта 10 зд аа I г смеси/.

13.    Графит высокой чистоты ос.ч.-7-4 /поронок/. Пороло*, дополнительно истирают в эксцентриковой мапьжжце.

14.    Кварц /или мармахдхт/ и микроклкн,не оодержедне определяемых элементов.

15.    Фторопласт-4 /ф-4/.

16.    Электроды угольные ос.ч.-7-4 дли ос.ч.-7-3.

17.    Фотопластинки СП-П, "Микро" кли "ЭС" чувствнтель-костью 10-22 ад. ГОСТа, размером 9x24 см,

18.    Фотореактива для обработки фотопластинок.

Апжаратура к оборудована^

1.    Спектрограф ДФС-13 с реветкой 600 или 1200 лтр/мм UI СТЭ-1 ^х).

2.    Дкафрап» с тремя вырезами, расположенными ступенчато, высотой I ж каждый /диафрагму устанавливают на щахъ спектрографа/.

3.    Выпрямитель тока полупроводниковый ва 170-250 В, мощностью 4-5 кВ или другой марки,

4.    В гатив дуговой вертикальный с осветителем к электро-блокировкой, например кэ комплекта "АС".

5.    Реостат регулировочный, рассчитанный ка силу тока до

25 А.

6.    Микрофотометр МФ-2 или другой марки.

7.    Спектропроектор СПП-2 иди другой марки,

8.    Расчетная доска для перехода от почернений спектральных линий к интевсквЕостя со палой поправок ва Есличкну фока⁹.

yS ¹¹

При конолъБовакян СТЭ-1 вся аналитическая область спектра фотографируется за один прием.

6