Люминесценция боратно-висмутатных стекол, содержащих оксиды редкоземельных элементов, и ее использование в целях анализа

• Автор: Лебедев, Александр Александрович
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Содержание
Введение.

1. Литературный обзор.

. Методы определения редкоземельных элементов.

1.1.1. Эмиссионный спектральный анализ

1.1.2. Спектрофотометрический метод анализа.

1.1.3. Рентгенофлуоресцентный метод анализа.

1.2. Люминесцентное определение РЗЭ.

1.2.1. Люминесценция ионов лантаноидов в растворах солей.

X с

комплексов и неводных растворителях ..

1.2.2. Люминесценция ионов лантаноидов в твердых телах
1.3. Люминесценция висмутсодержащих систем
1.3.1. Оптические свойства соединений со структурой
эвлитина.
1.3.2. Стекловидные образцы сравнения в системе В1гОз ВО
1.4. Постановка задачи
2. Экспериментальная часть
2.1. Методика приготовления стекловидных образцов,
описание установки для люминесцентного анализа.
2.2. Исследование люминесценции ионов РЗЭ в составе боратновисмутатных стекол при комнатной температуре
2.2.1. Оценка однородности боратновисмутатных стекол.
2.2.2. Концентрационные зависимости интенсивности люминесценции ионов РЗЭ в боратновисмутатных стеклах.
2.2.3.
2.4.
2.4.2.
2.4.4.
2.5.
Люминесценция ионов РЗЭ в составе боратновисмутатных стекол в присутствии элементов
тушителей
Исследование люминесценции ионов РЗЭ в составе боратновисмутатных стекол при температуре жилкою
Разработка методики синтеза и методики аттестации стекловидных образцов сравнения для рентгенофлуоресцснтного определения элементов в
составе легированною титаната диспрозия
Исходный материал образцов сравнения.
Расчет и взятие навесок компонентов смеси для
приготовления комплекта образцов сравнения.
Подготовка смесей из исходных компонентов для
получения комплекта образцов сравнения.
Плавление
Оценка погрешностей аттестуемых значений массовых
долей по процедуре приготовления.
Люминесцентное и рентгенофлуоресцентное определение элементов в составе легированного
титаната диспрозия.
Основные результаты работы.
Литература


Установлен эффект сенсибилизации люминесценции лантаноидов ионами Вг при К по нерезонансному безызлучательному механизму переноса энергии. По мере увеличения содержания оксида РЗЭ БшОз, НизОэ, наблюдается линейный рост интенсивности люминесценции лантаноидов в исследованном диапазоне концентраций, в то время как положение экситоннон полосы в спектре люминесценции не меняется, но происходит линейное уменьшение ее интенсивности. Показана корреляционная связь между степенью тушения экситоннон полосы и энергией излучателыюго уровня соответствующего нона РЗЭ. Показано, что наличие в составе стекол оксида меди II приводит к тушению люминесценции РЗЭ при комнатной температуре по гиперболическому закону. При температуре жидкого азота происходит одновременное тушение излучения РЗЭ и собственной экситоннон люминесценции борат новисмутатных стекол. Кривые зависимостей интенсивности люминесценции РЗЭ при комнатной и азотной температурах и экситонной полосы от концентрации меди описывается уравнением ШтернаФольмера, применяющимся для характеристики концентрационною тушения в растворах. Разработаны методики люминесцентного определения РЗЭ , . Литературный обзор. Методы определения РЗЭ. Л. Эмиссионным спектральный анализ. Эмиссионный спектральный анализ ЭСА редкоземельных элементов является очень трудной задачей. Спектры нейтральных атомов и их первых ионов семейства лантаноидов мало отличаются друг от друга и появляются в дуговом разряде одновременно Относительно просты спектры УЬ, УЬ , 1м2 имеющие термы с низкой мультиплетностью, и спектры Ей1 и Еи2, у которых нормальным является наиболее простой терм 8. В спектрах этих элементов имеются яркие линии, что определяет сравнительно высокую абсолютную чувствительность их определения по сравнению с малой чувствительностью определения остальных элементов. Более сложные спектры имеют самарий, гадолиний и тулий, а наибольшим количеством линий отличаются спектры церия, неодима, празеодима, тербия, диспрозия и эрбия 7. Большая сложность спектров приводит к наложению линий одного элемента на линии другого, что затрудняет выбор аналитической линии при определении присутствия одного элемента в другом. В этом случае часто приходится отказываться от использования наиболее чувствительных линий, либо вводить поправки. В этом случае рациональнее всего пробу перевести в оксиды, которые, как правило, являются тугоплавкими С и труднолетучими. Основным затруднением является сложность спектра основы РЗЭ на фоне такого спектра теряются слабые линии примеси. Эта сложность устраняется применением метода физического обогащения и диффузионного переноса. Наиболее надежно обеспечивается перенос легколетучих примесей на вспомогательный графитовый электрод в вакууме и последующий анализ осадка на вспомогательном электроде обычными средствами. Определение малых концентраций РЗЭ в индивидуальных редких землях. В этом случае методшюские фудности происходят от сложности спектра основы и невысокой чувствительности определения отдельных элементов. Поэтому необходимо прибегать к различным способам физикохимического обогащения пробы хроматографическая адсорбция, которые помогают лишь в некоторой степени. Анализ смесей РЗЭ. При больших концентрациях отдельных элементов в смесях анализ проводится без предварительного обогащения с использованием приборов с большой дисперсией. При этом возможно определение отдельных РЗЭ, входящих в состав смеси в концетрациях от 0,3 до масс. Определение примесей РЗЭ в металлах и рудах. Если содержание примесей РЗЭ находится в пределе не ниже сотых долей процента, то применяется обычная для анализа металлов техника работы с металлическими электродами с дуговым или искровым возбуждением Если же недостаточна чувствительность или сильно мешает наложение линий других элементов, то следует применять предварительное обогащение пробы либо химическими приемами осаждения из раствора, либо разделением на ионообменных смолах. Контроль полноты обогащения легко осуществляется с применением радиоактивных изотопов РЗЭ, например лантана.