Свечение редкоземельных элементов

СВЕЧЕНИЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 199 [c.199]

Четвертый класс дал наиболее чувствительные фосфоры для обнаружения свечения редкоземельных элементов. [c.394]

Однако, как установили В. Овсянкин и П. Феофилов (1973 г.), вполне вероятен иной механизм образования антистоксовой люминесценции. Проведенные ими квантомеханические расчеты показали, что если два возбужденных атома окажутся рядом, то при взаимодействии один из них может полностью потерять свое возбуждение, а другой удвоит его. Последний, переходя в основное состояние, высветит квант вдвое крупнее поглощенных. Процесс этот назван авторами кооперативной люминесценцией. Они показали, что зеленое свечение ионов редкоземельного элемента эрбия в некоторых кристаллах, возбуждаемое инфракрасным светом ( ), вызвано кооперативной люминесценцией. Действительно, антистоксова люминесценция такого люминофора затухает примерно за 10 с после выключения возбуждающего света, а в их опыте послесвечение затягивалось до сотых долей секунды. [c.434]

В присутствии некоторых редкоземельных элементов свечение комплексов самария и европия во много раз возрастает при выполнении реакции в водно-спиртовой среде с получением взвеси осадка соединения. [c.202]

Оксихинолин дает флуоресцентную реакцию и со скандием [619, 620]. Экстракцию проводят при pH 7 хлороформом определению 1—30 мкг скандия не мешают 100 мкг редкоземельных элементов. В качестве растворителей были опробованы также изоамиловый и я. бутиловый спирты и четыреххлористый углерод, но наибольшую интенсивность свечения и устойчивость его во времени обеспечивал хлороформ [620]. С помощью 8-оксихинолина можно определять также иттрий [617, 607]. [c.195]

Не входя за недостатком фактических данных в обсуждение степени достоверности и ценности описываемого метода, отметим новизну примененного приема минерал переводят в люминесцирующий фосфор путем его активирования. До сих пор достигали такого превращения другим способом сам минерал или продукты его расщепления применялись как активатор для соответственно подбираемого основного вещества — растворителя. Этот последний метод весьма удобен, но только в тех случаях, когда в состав минерала входит элемент, обладающий типичной люминесценцией. Таковы редкоземельные элементы и уран, спектры свечения которых имеют дискретную структуру. Открытие в минералах урана и редкоземельных элементов методами люминесцентного анализа [30] представляется поэтому особенно соблазнительным. Работы эти подробно рассмотрены в первом разделе гл. ХП. [c.289]

Люминесцентная проба. В основе обнаружения натрия лежит образование люминесцирующего соединения, содержащего ион уранила, который обладает молекулярным свечением, идущим по механизму свечения дискретных центров. Кроме соединений уранила таким свечением обладают редкоземельные элементы, молибдаты, вольфраматы и некоторые другие соединения. Основной процесс свечения соединений, содержащих ион уранила, при нормальных условиях идет по механизму свечения дискретных центров, но в то же время на него накладываются и побочные процессы, могущие идти даже по рекомбинационному механизму. Интенсивность свечения в большой степени зависит от агрегатного состояния ураниловых соединений. Так, например, цинкуранилацетат обладает в кристаллическом виде сильной желто-зеленой люминесценцией, а в водном растворе свечение почти не замечается. При образовании некоторых двойных солей уранила характер его свечения не меняется, так как оно обусловлено в большей степени не суммарным составом, а наличием иона уранила. Это обстоя- [c.109]

В условиях определения скандия флуоресцирует алюминий, менее сильно—галлий, индий, сурьма, слабое свечение наблюдается у бериллия, иттрия, лантана, европия, цинка и некоторых других элементов. Было выявлено, что фторид не влияет на флуоресценцию иттрия и суммы лантанидов, но почти полностью гасит флуоресценцию скандия. Это свойство фторида рекомендовано для определения скандия в присутствии редкоземельных элементов по разности определения флуоресценции в присутствии и отсутствие фторида. [c.310]

К особенностям качественного люминесцентного анализа, позволяющего по спектру свечения обнаруживать и идентифицировать вещество или группу вещества, можно отнести еще большую узость круга поддающихся такому анализу объектов, чем в абсорбционной спектроскопии. Четкими, имеющими характерную структуру спектрами люминесценции обладают немногие вещества соединения редкоземельных элементов, соли уранила, ароматические соединения, порфирины и некоторые другие. В большинстве случаев наблюдаются широкие, лишенные структуры полосы, которые для смеси флуоресцирующих веществ часто перекрываются и трудно разделимы. [c.348]

Метод очень чувствителен отдельные редкоземельные элементы могут быть обнаружены при предельной концентрации вещества до 1 10 ООО. Влияние многих факторов на интенсивность свечения не позволяет пока применять этот метод как количественный однако в некоторых случаях, когда рент-гено-спектральный анализ неприменим, например при исследовании чистоты редкоземельных препаратов на очень малые количества примесей, он является чрезвычайно полезным. [c.83]

Кроме соединений уранила, таким свечением обладают соединения редкоземельных элементов, молибдаты, вольфраматы и некоторые другие соединения. [c.91]

В последнее время большой интерес представляет создание лазеров на основе полимеров, содержащих хелатные соединения редкоземельных элементов 145, 46]. Хелаты редкоземельных элементов, растворимые в метил-метакрилате, поглощают в области ближнего ультрафиолета, и их флуоресцентное свечение (например, хелатов европия) очень монохроматично. В настоящее время изучаются характеристики поляризованного свечения редкоземельных ионов, комплексно связанных с ориентированными макромолекулами либо с красителями, которые в свою очередь расположены вдоль ориентированных макромолекул. [c.186]

В спектрах редкоземельных и актинидных элементов часто появляется сплошной фон, обусловленный, вероятно, свечением окисных соедип.ений, легко образующихся в дуговом разряде. Если при эталонировании приходится иметь дело с загрязненными в той или иной степени материалами, то для определения остаточных загрязнений другими редкоземельными элементами используют метод добавок. [c.111]

Руды и минералы являются неорганическими соединениями, и при работе с ними могут быть использованы приемы, описанные в 111. Вместе с тем люминесцентный анализ этих веществ, имеющих большое практическое значение, обладает рядом особенностей. Многие минералы представляют собой кристаллофосфоры естественного происхождения, люминесцентные свойства которых обусловлены нарушениями в периодичности их кристаллической решетки. Эти нарушения происходят при внедрении в основное вещество минерала активирующих примесей — ионов тяжелых металлов (редкоземельных элементов, Мп, Сг, А , 5, [иОг]" , и др.). Свечение минералов может возникать при их возбуждении ультрафиолетовой и рентгеновской радиацией, а также под действием катодных лучей. Катодное возбуждение наиболее универсально. Оно позволяет возбуждать свечение подавляющего большинства люминесцирующих минералов. Фотовозбуждение имеет меньшее применение рентгеновские лучи возбуждают лишь ограниченное число минералов. [c.470]

Зависимость яркости свечения от содержания редкоземельного элемента выражается следующим образом [c.396]

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПРИМЕСЕЙ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ НА ИНТЕНСИВНОСТЬ СВЕЧЕНИЯ Зш, Ей и 0(1 [c.404]

Флюорит (плавиковый шпат) СаРг— минерал, хрупок, окрашен в различные цвета желтый, голубой, фиолетовый, иногда фиолетово-черный бесцветные кристаллы редки. Обычно содержит примеси редкоземельных элементов, урана и др. Чистые кристаллы Ф. обладают высокой прозрачностью в ультрафиолетовом и инфракрасном свете, ярко люминесцируюг в катодных лучах и под действием ультрафиолетового излучения, обнаруживают свечение при нагревании (термолюминесценция). Используется в металлургии для получения легкоплавких шлаков. В химической промышленности из Ф. получают фтор, искусственный криолит и ряд фтористых соединений, в керамике — эмали и глазури. Прозрачные бесцветные разновидности кристаллов Ф. применяются в оптике для изготовления линз. Кристаллы Ф. с примесями редкоземельных элементов, а также с Ре могут быть применены в квантовых генераторах света. [c.143]

У некоторых кристаллофосфоров (щелочногалоидные, активированные солями уранила, редкоземельными элементами и др.) наблюдается свечение, отвечающее внутрицентровым переходам. Здесь процессы возбуждения и люминесценции обусловлены электронными переходами в пределах активатора и не связаны с его ионизацией (рис. 14.4.83, Э). По свойствам этот вид люминесценции близок к молекулярной люминесценции (связь между спектрами поглощения и люми-несцешщи, экспоненциальный закон ее затухания, малая длительность т = 10 -10 с). [c.510]

Синтез люминофоров является важной областью применения редкоземельных элементов, которые используются в качестве активаторов или основы. Такие люминофоры широко используются в люминесцентных ламнах и ртутных ламнах высокого давления. Для синтеза кри-сталлофосфбров испытаны почти все лантаноиды, из них наилучшие результаты достигнуты с самарием, европием и гадолинием, а также церием и лантаном. Соли лантана, церия, европия и самария дают составы, обладаюш,ие свечением в красной и инфракрасной областях. [c.218]

Классическим примером люминесценции молекулы, а точнее, комплекса является свечение ураниловых солей, в спектрах которых присутствуют колебания не только уранильной группы, но и связанной воды и анионов [474]. Люминесценция перлов, активированных ураном, и их аналитическое приложение описаны в работе [475]. Показано, что спектры люминесценции кристаллофосфоров на основе ЫаР+МагСОз, активированных ураном, при низкой температуре имеют тонкую структуру, а интенсивность отдельных полос резко возрастает по сравнению со спектром люминесценции этих фосфоров при комнатной температуре [476]. Классическим примером кристаллофосфоров, в которых катионы обладают люминесценцией, являются кристаллофосфоры, активированные ионами редкоземельных элементов (РЗИ). Соли и комплексы РЗИ обладают люминесценцией, спектр которых имеет структуры (/-/-переходы). Однако интенсивность их значительно уступает интенсивности обычных кристаллофосфоров. Линейчатые спектры люминесценции кристаллофосфоров, активированных РЗИ, позволили разработать многочисленные высокочувствительные и селективные методы их определения (предел обнаружения 10 —10 % с использованием органических реагентов, а 10 —10 % в кристалло-фосфорах) [476, 477]. [c.219]

Люминесценция неорганических веществ в растворах подвержена сильному тушению, вследствие чего большинство неорганических веществ, обладающих люминесценцией в твердом агрегатном состоянии, при растворении теряют эту способность. По этой причине люминесценция растворов неорганических веществ в аналитических целях практически не использовалась, и за весь период развития люминесцентного метода анализа можно найти лишь несколько примеров определения элементов по люминесценции их неорганических соединений в растворах редкоземельные элементы, уран, таллий, олово [7, 8]. В результате охлаждения растворов вязкость их сильно увеличивается, тепловое движение ионов и вероятность безызлучательной дезактивации резко уменьшается. Особенно благоприятные условия для люминесценции создаются при охлаждении до температуры жидкого азота. В этих условиях люминесцирует большинство ртутеподобных ионов. Люминесценция этих растворов интенсивна и пригодна для аналитического использования. Причем оказалось, что определение некоторых элементов (свинец, висмут) по люминесценции их галогенидов в замороженных растворах является единственным люминесцентным методом, которым можно чувствительно и специфично определять микрограммо-вые количества этих элементов. Для других элементов, например сурьмы, определение по свечению галогенидов в замороженных растворах намного чувствительнее известных методов определения в растворах и более надежно и специфично, чем полуколичественное определение по свечению кристаллофосфоров. Сравнение разработанных нами методов определения свинца, висмута и сурьмы с описанными люминесцентными методами определения тех же элементов приведено в табл. 8. [c.217]

Так, разрядные трубки с полым катодо.м, описанные в настоящей работе, предполагается использовать равно как для абсорбционного анализа, так и в качестве источника возбуждения спектра. Предварительные опыты, проделанные с трубкой, представленной на рис. 5, б, показали, что при модуляции ее свечения частотой 100 га переход от регистрации спектральных линий определяемого элемента, возбуждаемых в полом катоде (эмиссионный анализ), к регистрации абсорбционных линий, излучаемых источником света (с частотой модуляции 320 гц) и поглощаемых атомным паром определяемого элемента в полости катода той же трубки (атомно-абсорбционный анализ), осуществляется простым переключением частоты узкополосного усилителя со 100 ги на 320 гц. Одним из примеров такого сочетания атомно-абсорбционного и эмиссионного анализа с применением разрядной трубки с полым катодом могло бы быть определение примесей в солях редких, тугоплавких и редкоземельных элементов, спектральные линии которых маскируют аналитические линии многих примесных элементов. [c.358]

В твердом состоянии способностью к Ф. обладают редкоземельные элементы, соли уранила н многокомпонентные системы, состоящие из кристаллических веществ, содержащие примесь посторонних нонов-ак-тиваторов, наир. 2п8, Сн8, т. наз. фосфоры (см. Светящиеся составы). Многие элементы образуют с органич. соединениями флуоресцирующие комплексы илп соли, причем интенсивность свечения пропорциональна содержагшю в растворе элемента. Ф. органич. веществ определяется строением их молекул характерным является жесткость структуры, исключающая свободное вращение частей молекулы, что снижает возможность безызлучательных переходов. Напр., фенолфталеин не способен, а флуоресцеин способен к Ф. [c.271]

Левшиным и Феофиловым с сотрудниками [1] предложен метод, использующий свечение кристаллофосфоров для количественного определения гадолиния в металлическом бериллии. Метод основан на свечении кристаллофосфора ТЬОг 0(1, так как чувствительность определения гадолиния по свечению кристаллофосфора ВеО 0(1 недостаточна для малых концентраций гадолиния. Кроме окиси тория, авторы предлагают также добавлять плавень 3% Ма2504-Ь3% Ь1С1. Количественные определения производятся путем фотогра( )ирования ультрафиолетовой люминесценции фосфоров на специальной установке. Работа выполняется методом малых добавок. Увеличение чувствительности люминесцентной реакции при добавлении ТЬОг происходит, как показал Трофимов [18], за счет диффузии редкоземельных элементов при высокой температуре и образования кристаллофосфора ТЬОг 0(1, более чувствительного к гадолинию, чем фосфор ВеО. Чувствительность реакции зависит от количества введенной окиси тория. Максимальная интенсивность свечения фосфора достигается при содержании в основе фосфора 1 вес. % ТЬОг. [c.99]

Морин [29, 64, 67, 88, 92]. По Гото чувствительность реакции— 0,001 мкг при предельной концентрации 1 5 - 10 . по Сендэлу при том же открываемом минимуме предельная концентрация равна 1 10 . По Гайтингеру открытие в породах сводится к сплавлению измельченной пробы с карбонатом натрия или калия в шарик диаметром 1 мм, растворению плава в трех каплях 5 н. раствора НС1 и добавлению к полученному раствору капли насыщенного раствора морина в метаноле и четырех капель 5 н. раствора NaOH. В присутствии бериллия возникает яркое желтое свечение при облучении раствора ультрафиолетовыми лучами. При подкис-лении раствора 30% СНзСООН или НС1 люминесценция исчезает или же появляется зеленое свечение, если в породе присутствуют ионы алюминия, циркония, олова или сурьмы. По Сендэлу открытию бериллия этой реакцией мешают ионы кальция, лития, скандия, цинка и некоторых редкоземельных элементов. [c.215]

Высокое разрешение необходимо при анализе спектров, богатых линиями (сплавы на основе железа, редкоземельные элементы). Особенно высокая дисперсия и разрешающая способность необходимы при изучении тонкой структуры спектральных линий, измерении их контуров, исследовании допплеровского смещения линий в спектрах звезд и т. п. При исследовании спектров слабых свечений (комбинационное рассеяние света, люминесценция) необходима большая светосила (1 5) — (1 2). Сверхсветосильные спектрографы (с относительным отверстием 1 1,5 и выше) применяются при исследовании спектров ночного неба, а в астрофизике — при изучении спектров слабых звезд и туманностей. Наоборот, светосила может быть совсем низкой (1 40 и менее) при изучении спектров таких ярких источников излучения, как Солнце. [c.70]

Явление свечения кристаллофосфоров тоже может быть использовано для определения микропримесей элементов, в большинстве случаев для катионов тяжелых металлов, урана и некоторых редкоземельных элементов. Многие соли или окислы в твердом состоянии способны ф.пуоресцировать, ес.ти их кристаллическая решетка деформирована внедрившимися в нее посторонними катионами — активаторами. Это явление может быть использовано аналитиками д.тя обнаружения и количественного определения этих катионов — активаторов, способных привести, после их внедрения в кристаллическую решетку, к возникновению флуоресценции у кристалла. Исключительно высокая чувствительность этого метода была показана еще в 1935 году [82]. В настоящее время число методов количественного определения катионов с применением кристаллофосфоров все увеличивается [83]. Многие из них ониса-ны в книге К. П. Столярова [84]. В качестве примера, демонстрирующего возможности этого метода, в данном сборнике приведен разработанный нами полуколичественный метод определения сурьмы на основе приготовления кристаллофосфо-ра СаО (Sh). [c.23]

Редкоземельные элементы. Для открытия ионов редкоземельных элементов предложено использовать свечение в перлах буры и фосфатов [127]. Метод позволяет открывать ионы церия, самария, европия, гадолиния и тербия при содержании их от 1 до 20 мкг. Сервинь [169] предлагает открывать ионы редкоземельных элементов по свечению на вольфрамате кальция. В основе лежит различие в спектрах люминесценции отдельных ионов редкоземельных элементов. Метод позволяет обнаруживать от 10 до 10 " мкг каждого элемента. [c.93]

МОЛЕКУЛЯРНОЕ СВЕЧЕНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 35. Свочеиие редкоземельных элементов [c.195]

Происхождение и относительная распространенность редкоземельных элементов. Ввиду того, что термин редкие земли предполагает некоторую редкость этих элементов, интересно рассмотреть относительную распространенность каждого из них в отдельности. В табл. 16 дано в весовых процентах среднее содержание каждого из элементов этой группы во всех редкоземельных рудах, а также процентное содержание каждого из них в земной коре (на основании предположения, что вся группа составляет около 0,005% земной коры). Элементы с четными атомными номерами более распро -странены, чем элементы с нечетными атомными номерами. Церий составляет около /д всей группы и находит большее практическое применение, чем другие редкоземельные элементы. Церий более распространен, чем такие обычные элементы, как олово, ртуть, кадмий, сурьма, висмут и вольфрам. Сплавы церия находят применение как раскислители чугуна, а также благодаря пирофорным свойствам в трассирующих пулях и люминесцентных снарядах, путь которых делается видным благодаря свечению, получающемуся при воспламенении сплава. [c.69]

Уже в начале нашего века была известна катодолюминес-ценцпя препаратов редкоземельных элементов [1]. Позже, при исследовании минералов [2,3], было установлено, что но их люминесценции можно обнаружить ничтожные примеси посторонних элементов, в особенности элементов группы редких земель. Почти одновременно с исследованиями минералов появились статьи об исследовании свечения растворов солей редкоземельных элементов. [c.393]

Метод исследования, примененный авторами настоящей статьи, состоял в приготовлении кристаллофосфбров из анализируемых веществ и наблюдения их спектра свечения. При этом присутствующие в фосфорах редкоземельные элементы оказывались естественными активаторами и выявлялись по линейчатому спектру их свечения. Существующая пропорциональность между концентрацией редкоземельного элемента, находящегося в фосфоре в качестве естественной примеси или искусственно введенной добавки, и интенсивностью спектра свечения позволила разработать метод количественного люминесцентного анализа. Установление этой пропорциональности проводили по серии фосфоров, приготовленной по методу малых добавок. [c.394]

Разработанная люминесцентная методика состояла из двух этапов а) приготовления серии светящихся фосфоров с различной концентрацией редкозехмельных элементов (метод малых добавок) и б) измерения интенсивности свечения этих фосфоров для установления количества анализируемого вещества по линейной завпсимости между интенсивностью свечения и содержанием редкоземельных элементов, находящихся в серии из-гoтoвл нныx фосфоров. [c.394]

Опытами Сервиня и нашими специальными опытами была установлена пропорциональная зависимость между яркостью свечения и количеством редкоземельного элемента в большом интервале концентраций. Эта пропорциональность сохранялась, однако, лишь в тех случаях, когда среда, окружающая частицы активатора, оставалась вполне тождественной. [c.395]

Следует отметить, что фосфбры, приготовленные из металлической стружки тория, при возбуждении давали яркое синее свечение. Это указывало на то, что торий, наряду с редкоземельными элементами, содержал также значительно большее количество какой-то дополнительной примеси. Характер этой примеси не был установлен (см. рис. 9). Несмотря на это в таких образцах удалось провести определение 0(1. [c.400]

Для изучения влияния возможных примесей на спектр свечения гадолиния приготовляли тopIieвыe фосфбры, в которые специально вводили различные редкоземельные элементы и металлы Зш, Ей, Ву, Се, N(1, Рг, Ге, Сп, N1, Мп, Мо, А1, ". [c.404]

На рис. 11 приведены данные о влиянии редкоземельных элементов Зш, Рг, Се, N(1 на яркость свечения фосфбров. [c.404]