專利名稱：一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核燃料循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法。
背景技術(shù)：
鈾是重要的核燃料，鈾的精密測(cè)定技術(shù)在核燃料循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及核保障方面都有重要地位。有文獻(xiàn)報(bào)道采用直接光度法精密測(cè)定鈾含量，該方法鈾取樣量為2. 5g，測(cè)量結(jié)果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.05%。該方法未經(jīng)分離，直接進(jìn)行鉻(VI)的測(cè)定。誤差來源多，引入的不確定度分量多；Mo (VI)、Cu (I I)、Fe (I II)、V (V)和U(VI)等對(duì)過剩的鉻(VI)測(cè)定均有干擾，為了消除雜質(zhì)離子的干擾，必須增加鈾取樣量，以提高方法的準(zhǔn)確度。該方法將滴定劑重鉻酸鉀一次性加過量，對(duì)器皿干燥度要求較高，且穩(wěn)定性差、鈾取樣量大。并且測(cè)定過程中電位滴定法和其他分光光度法精密測(cè)定鈾需要加入重要試劑硫酸釩酰，該試劑需在測(cè)定前自行制備，這是導(dǎo)致方法過程復(fù)雜的主要原因。申請(qǐng)人:2008年在中國(guó)原子能科學(xué)研究院年報(bào)中對(duì)萃取光度法精密測(cè)定鈾含量的方法做過簡(jiǎn)要報(bào)道，但文章只是簡(jiǎn)要闡述了申請(qǐng)人建立此方法的思路，并對(duì)此方法的準(zhǔn)確度進(jìn)行了闡述和驗(yàn)證。文章未公開方法的具體工藝步驟和參數(shù)，而具體工藝步驟和參數(shù)是實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度和高精密度的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種高精密度、操作簡(jiǎn)單、取樣量小、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠、易實(shí)現(xiàn)的萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，包括稱取鈾樣品、預(yù)處理、調(diào)價(jià)至鈾(IV)、在所述的調(diào)價(jià)至鈾(IV)后加入過量的重鉻酸鉀將U(IV)氧化U (VI)，然后加入有機(jī)溶劑萃取過剩的鉻(VI)，采用分光光度法測(cè)定有機(jī)相中的鉻，關(guān)鍵在于，所述加入過量的重鉻酸鉀為加入過剩量占重鉻酸鉀總量的0. 3% 0. 5%。所述的萃取鉻的過程中加入鹽析劑氯化鈉。在所述的調(diào)價(jià)至鈾(IV)后加入過量的重鉻酸鉀將U(IV)氧化U(VI)過程中不加入硫酸釩酰溶液。所述的萃取鉻后的有機(jī)相和水相之比為1 2 1 3，優(yōu)選選用有機(jī)相和水相之比為1 3。所述的預(yù)處理為將稱取的鈾樣品依次加入濃磷酸、重鉻酸鉀溶液、硫酸溶液、氨基磺酸溶液攪拌。所述的加入有機(jī)溶劑萃取鉻(VI)為依次加入表面活性劑Tritonx-100溶液、DPC溶液、有機(jī)溶劑后充分振蕩萃取。所述的有機(jī)溶劑為異戊醇。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本方法中加入的重鉻酸鉀過剩量占重鉻酸鉀總量的0. 3% 0. 5%，這樣能夠極大提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。在調(diào)價(jià)至鈾(IV)后加入過量的重鉻酸鉀將U(IV)氧化U(VI)過程中不加入硫酸釩酰溶液，避免了釩對(duì)測(cè)定的干擾，同時(shí)節(jié)省了自行制備硫酸
3釩酰的時(shí)間。過量的鉻(VI)通過萃取后進(jìn)行測(cè)定，其中鉻(III)不與DPC反應(yīng)，同時(shí)消除了 Mo(VI)、CU(II)、Fe(III)、V(V)、U(VI)及與磷酸發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)等雜質(zhì)離子的干擾。在萃取的過程中，本方法加入鹽析劑，加快萃取過程，實(shí)現(xiàn)小量鈾的精密測(cè)量。本方法能夠?qū)崿F(xiàn)取樣量為IOmg鈾含量的精密測(cè)定。


圖1方法的操作流程圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖1所示的一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，該方法包括稱取鈾樣品、將稱取的鈾樣品依次加入濃磷酸、重鉻酸鉀溶液、硫酸溶液、氨基磺酸溶液攪拌進(jìn)行預(yù)處理，加入硫酸亞鐵溶液將鈾(VI)調(diào)價(jià)至鈾(IV)，然后加入過量的重鉻酸鉀，其中加入的重鉻酸鉀過剩的量占重鉻酸鉀總量的0. 3% 0. 5%。通過重鉻酸鉀將U(IV)氧化至U(VI)，氧化后需加入表面活性劑Tritonx-100，達(dá)到吸光度增敏的作用。有機(jī)溶劑萃取過剩的鉻(VI)，最后采用分光光度法測(cè)定有機(jī)相中的鉻。從而可以計(jì)算出氧化鈾(VI)時(shí)消耗的重鉻酸鉀的量，從而實(shí)現(xiàn)鈾含量的精密測(cè)定。本方法的具體操作步驟如下稱取含鈾量約為0. IOOOOg鈾溶液于250ml錐形瓶中，依次加入40ml濃磷酸、
0.2ml0. 2mol/L重鉻酸鉀溶液、5. Oml (1 1)硫酸溶液、IOml 3mol/L氨基磺酸溶液、5. Oml
1.Omol/L硫酸亞鐵溶液，將溶液置于磁力攪拌器上攪拌，調(diào)節(jié)溫度到30 35°C，加入 10. Oml 氧化劑溶液。當(dāng)溶液變成暗褐色，在40s內(nèi)暗褐色褪去。繼續(xù)攪拌2. 5mins，靜置30s。然后通過采取重量法加入一定量的重鉻酸鉀溶液(通過化學(xué)計(jì)算，使其過剩)，本方法通過多次試驗(yàn)得出加入重鉻酸鉀的過剩量占重鉻酸鉀總量的0. 3% 0. 5%，這樣才能達(dá)到本發(fā)明所要解決的高準(zhǔn)確度、高精密度的要求。在鈾將U(IV)氧化U(VI)過程中未加入硫酸釩酰溶液，突破了傳統(tǒng)測(cè)定方法中加入硫酸釩酰的束縛，減少了硫酸釩酰的干擾。再依次加入1. 5ml 0. 2% Tritonx-100 溶液、2. Oml 0. 5% DPC 溶液、50ml 有機(jī)溶劑，充分振蕩萃取2min，靜置分層60min后，棄去水相。其中有機(jī)溶劑可以采用TBP、乙酸乙酯、乙醚、異戊醇等。本實(shí)例優(yōu)選采用異戊醇，異戊醇萃取效果最好，分相快，界面清晰。而且在萃取過程中加入鹽析劑，這樣能夠加快萃取過程，采用本方法萃取完成后可以放置一段時(shí)間后再進(jìn)行測(cè)定。其中，考慮到水相與有機(jī)相、萃取時(shí)間對(duì)配合物吸光度的影響，本實(shí)施中需定量加入異戊醇使萃取后有機(jī)相與水相之比1 2 1 3和萃取時(shí)間1 :3min范圍內(nèi)萃取較完全。優(yōu)選選用相比為1 3，萃取時(shí)間aiiin。采用分光光度法測(cè)定有機(jī)相中的鉻(VI)，以試劑空白為參比，用Icm比色皿于 M6nm處測(cè)定配合物的吸光度，然后從工作曲線上查出對(duì)應(yīng)的鉻(VI)的量(即將鈾(IV)完全氧化至鈾(VI)后過剩重鉻酸鉀的量)，從而可以計(jì)算出氧化鈾(IV)時(shí)消耗的重鉻酸鉀的量，從而實(shí)現(xiàn)鈾含量的精密測(cè)定。
權(quán)利要求
1.一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，包括稱取鈾樣品、預(yù)處理、調(diào)價(jià)至鈾(IV)、在所述的調(diào)價(jià)至鈾(IV)后加入過量的重鉻酸鉀將U(IV)氧化U (VI)，然后加入有機(jī)溶劑萃取過剩的鉻(VI)，采用分光光度法測(cè)定有機(jī)相中的鉻，其特征在于，所述加入過量的重鉻酸鉀為加入的過剩量占重鉻酸鉀總量的0. 3% 0. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，其特征在于，所述的萃取鉻的過程中加入鹽析劑氯化鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，其特征在于，在所述的調(diào)價(jià)至鈾(IV)后加入過量的重鉻酸鉀將U(IV)氧化U(VI)過程中不加入硫酸釩酰溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，其特征在于，所述的萃取鉻后的有機(jī)相和水相之比為1 2 1 3。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，其特征在于，所述的萃取鉻后的有機(jī)相和水相之比為1 3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，其特征在于，所述的預(yù)處理為將稱取的鈾樣品依次加入濃磷酸、重鉻酸鉀溶液、硫酸溶液、氨基磺酸溶液攪拌。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，其特征在于，所述的加入有機(jī)溶劑萃取鉻(VI)為依次加入表面活性劑Tritonx-IOO溶液、DPC溶液、有機(jī)溶劑后充分振蕩萃取。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，其特征在于，所述的有機(jī)溶劑為異戊醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法，包括稱取鈾樣品、預(yù)處理、調(diào)價(jià)至鈾(IV)、在所述的調(diào)價(jià)至鈾(IV)后加入過量的重鉻酸鉀將鈾(IV)氧化至鈾(VI)，然后加入有機(jī)溶劑萃取過剩的鉻(VI)，采用分光光度法測(cè)定有機(jī)相中的鉻，所述加入過量的重鉻酸鉀為加入的過剩量占重鉻酸鉀總量的0.3％～0.5％。該發(fā)明提供了一種高精密度、高選擇性、操作簡(jiǎn)單、取樣量小、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠、易實(shí)現(xiàn)的萃取光度法精密測(cè)定鈾的方法。
文檔編號(hào)G01N21/78GK102262086SQ20111009747
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者劉權(quán)衛(wèi), 吳繼宗, 常志遠(yuǎn), 朱海巧 申請(qǐng)人:中國(guó)原子能科學(xué)研究院