X-ray fluorescence determination of potassium, neodymium and strontium in solid solutions in the system KNd(SO4)2·H2O–SrSO4·0.5H2O

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The composition of solid solutions in the KNd(SO4)2·H2O–SrSO4·0.5H2O system synthesized from aqueous solutions of KCl, NdCl3, SrCl2 and H2SO4 was studied by X-ray fluorescence analysis. By the method of least squares, the coefficients of the calibration dependences of intensity on the concentration of the determined elements Nd, Sr, K. For the determination of potassium, a linear approximation function was used, for the determination of neodymium and strontium, a parabolic approximation function was recommended. The obtained dependences are characterized by a low (<1%) relative approximation error. In the range of detectable concentrations (wt.%) K 0.863–8.892, Sr 8.41–38.03 and Nd 5.296–29.30 the standard deviation was 0.012–0.028, 0.008–0.098 and 0.05–0.27 respectively.

About the authors

N. N. Bushuev

Mendeleev Russian University of Chemical Technologies

Author for correspondence.
Email: bushuev.n.n@muctr.ru
Russian Federation, Moscow

D. S. Zinin

Mendeleev Russian University of Chemical Technologies

Email: bushuev.n.n@muctr.ru
Russian Federation, Moscow

G. K. Tatosyan

Mendeleev Russian University of Chemical Technologies

Email: bushuev.n.n@muctr.ru
Russian Federation, Moscow

N. V. Sviridenkova

Mendeleev Russian University of Chemical Technologies

Email: bushuev.n.n@muctr.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Бобрик В.М. Соосаждение в системах трех гетеровалентных ионов // Журн. аналит. химии. 1976. Т. 31. № 7. С. 1262.
  2. Бобрик В.М. Соосаждение редкоземельных элементов в системах трех гетеровалентных ионов с сульфатами щелочных и щелочноземельных металлов // Радиохимия. 1977. № 5. С. 606.
  3. Цизин Г.И., Малофеева Г.И., Тобелко К.И., Золотов Ю.А. Взаимное влияние элементов при соосаждении. Соосаждение редкоземельных элементов с сульфатом стронция в присутствии калия // Журн. аналит. химии. 1983. Т. 38. № 6. С. 1027.
  4. Тобелко К.И., Цизин Г.И., Малофеева Г.И., Золотов Ю.А., Урусов В.С. Твердые фазы, образующиеся при сокристаллизации церия(III) с сульфатом стронция // Журн. неорг. химии. 1983. Т. 28. № 4. С. 889.
  5. Цизин Г.И., Тобелко К.И., Малофеева Г.И., Золотов Ю.А., Урусов В.С. Влияние калия на кристаллизацию двойных сульфатов редкоземельных элементов и стронция, изоструктурных фосфату церия(III) // Журн. неорг. химии. 1983. Т. 28. № 9. С. 2256.
  6. Цизин Г.И., Малофеева Г.И., Тобелко К.И., Урусов В.С., Калиниченко Н.Б., Маров И.Н., Золотов Ю.А. Взаимное влияние элементов при соосаждении. Влияние щелочных металлов на сокристаллизацию редкоземельных элементов с сульфатами щелочноземельных металлов // Журн. аналит. химии. 1984. Т. 39. № 3. С. 389.
  7. Цизин Г.И., Малофеева Г.И., Тобелко К.И., Урусов В.С., Калиниченко Н.Б., Маров И.Н. Взаимное влияние элементов при соосаждении. Сокристаллизация редкоземельных элементов в условиях образования двойных сульфатов щелочных и щелочноземельных металлов // Журн. аналит. химии. 1985. Т. 40. № 11. С. 1962.
  8. Бушуев Н.Н., Набиев А.Г. Пределы изоморфного замещения Cа и Sr в системе CaSO4·0.5H2O–SrSO4 // Журн. неорг. химии. 1988. Т. 33. № 11. С. 2962. (Bushuev N.N., Nabiev A.G. Range of isomorphous replacement of Ca and Sr in the CaSO4×0.5H2O–SrSO4 system // Russ. J. Inorg. Chem. 1988. V. 33. № 11. P. 1708.)
  9. Takahashi S., Seki M., Setoyama K. Formation of SrSO4·½H2O in an SrSO4–H2O system and its solid solution in a CaSO4–SrSO4–H2O system // Bull. Chem. Soc. Japan. 1993. V. 66. № 8. P. 2219. https://doi.org/10.1246/bcsj.66.2219
  10. Бушуев Н.Н., Тюльбенджян Г.С., Великодный Ю.А., Егорова А.Н., Шаталова Т.Б. Исследование системы KLa(SO4)2·H2O–SrSO4·0.5H2O // Журн. неорг. химии. 2021. Т. 66. № 3. С. 382. https://doi.org/10.31857/S0044457X21030041 (Bushuev N.N., Tyul'bendzhyan G.S., Egorova A.N., Velikodnyi Y.A., Shatalova T.B. Investigation of the KLa(SO4)2·H2O – SrSO4·0.5H2O system // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. № 3. P. 405. https://doi.org/10.1134/S0036023621030049)
  11. Бушуев Н.Н., Плотко И.И., Шаталова Т.Б. Исследование системы KLa(SO4)2·H2O–SrSO4·0.5H2O в температурном интервале 100–500°C // Хим. промышленность сегодня. 2021. № 3. С. 56. (Bushuev N.N., Plotko I.V., Shatalova T.B. Investigation of the КLa(SO4)2·H2О–SrSO4·0.5H2O in the temperature range 100–500°С // Chem. Ind. Dev. 2021. № 3. Р. 56.)
  12. Бушуев Н.Н., Колесников В.А. Абсорбция ионов лантана кристаллической матрицей SrSO4 // Хим. технология. 2022. Т. 23. № 3. С. 498. https://doi.org/10.31044/1684-5811-2022-23-3-98-104 (Bushuev N.N., Kolesnikov V.A. Absorption of lanthanum ions by the SrSO4 crystal matrix // Theor. Found. Chem. Eng. 2023. V. 57. № 4. P. 597. https://doi.org/10.1134/S0040579523040061)
  13. Бушуев Н.Н., Сысоев А.А., Великодный Ю.А. Синтез и стабилизация кристаллической структуры SrSO4∙0.5H2O // Журн. неорг. химии. 2023. Т. 68. № 4, С. 463. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601675 (Bushuev N.N., Sysoev A.A., Velikodny Yu. A. Synthesis and stabilization of crystal hydrate modification SrSO4∙0.5H2O // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 4. P. 1. https://doi.org/10.1134/S0036023622602628)
  14. Бушуев Н.Н., Набиев А.Г., Петропавловский И.А., Смирнова И.С. Характер включения РЗЭ цериевой подгруппы в структурах кристаллогидратов сульфатов кальция // Журн. прикл. химии. 1988. Т. 61. № 10. С. 2153. (Bushuev N.N., Nabiev A.G., Petropavlovsky I.A., Smirnova I.S. Character of inclusion of rare earth elements of the cerium subgroup in the structure of calcium sulfate crystal hydrates // J. Appl. Chem. 1988. V. 61. № 10. P. 1973.)
  15. Смирнова И.С., Бушуев Н.Н., Набиев А.Г. Рентгеноспектральный анализ при изучении системы CaSO4·0.5H2O–CePO4·H2O и CaSO4·0.5H2O–NaCe(SO4)2·H2O // Заводск. лаборатория. 1990. Т. 56. № 2. С. 39.
  16. Зинин Д.С., Бушуев Н.Н., Кузнецов В.В. Рентгенофлуоресцентное определение La, Ce, Pr, Nd и Sm в промышленных осадках сульфата кальция с использованием линейного регрессионного анализа // Журн. аналит. химии. 2017. Т. 72. № 3. С. 226. https://doi.org/10.7868/S0044450217030203 (Zinin D.S., Bushuev N.N., Kuznetsov V.V. X-ray fluorescence determination of La, Ce, Pr, Nd, and Sm in industrial sediments of calcium sulfate using linear regression analysis // J. Anal. Chem. 2017. V. 72. № 3. С. 279. https://doi.org/10.1134/S1061934817030157)
  17. Бушуев Н.Н., Татосян Г.К. Исследование системы KNd(SO4)2∙Н2О–SrSO4∙0.5H2O // Журн. неорг. химии. 2023. Т. 68. № 10. С. 1478. https://doi.org/10.31857/S0044457X2360038X (Bushuev N.N., Tatosyan G. K. Investigation of the KNd(SO4)2·H2O–SrSO4·0.5H2O system // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 10. P. 1475. https://doi.org/10.1134/S0036023623601824)
  18. Татосян Г.К., Бушуев Н.Н., Зинин Д.С. О возможности применения рентгенофлуоресцентного анализа для исследования системы KNd(SO4)2∙Н2О–SrSO4∙0.5H2O // Успехи в химии и хим. технологии. 2023. Т. 37. № 3 (265). С. 43.
  19. Van Der Veen A.M. H., Meija J., Possolo A., Hibbert D.B. Interpretation and use of standard atomic weights (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. 2021. V. 93. № 5. P. 629. https://doi.org/10.1515/pac-2017-1002
  20. Laundy D., Collins S. Counting statistics of X-ray detectors at high counting rates // J. Synchr. Rad. 2003. V. 10. № 3. P. 214. https://doi.org/10.1107/S0909049503002668
  21. Stanley R.C. Counting statistics in X-ray spectroscopy // Br. J. Appl. Phys. 1961. V. 12. № 9. P. 503. https://doi.org/10.1088/0508-3443/12/9/314
  22. Бахтиаров А.В., Савельев С.К. Методика модифицированного способа-стандарт фона при рентгенофлуоресцентном анализе сложных многокомпонентных объектов // Журн. аналит. химии. 2020. Т. 75. № 1. С. 24. https://doi.org/ 10.31857/S004445022001003X (Bakhtiarov A.V., Savel’ev S.K. Procedure of a modified standard-background method in the X-ray fluorescence analysis of complex multicomponent samples // J. Anal. Chem. 2020. V. 75. № 1. P. 18. https://doi.org/10.1134/S1061934820010037)
  23. Lucchesi P.J., Whitney E.D. Solubility of strontium sulphate in water and aqueous solutions of hydrogen chloride, sodium chloride, sulfuric acid and sodium sulphate by the radiotracer method // J. Appl. Chem. 1962. V. 12. № 6. P. 277.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences