本發(fā)明屬于放射性液體中鈾、镎、钚分析技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種有機(jī)相钚和有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法。
背景技術(shù):
采用石墨晶體預(yù)衍射x射線熒光法測定放射性料液中低濃鈾、镎、钚時,需要繪制鈾、镎、钚工作曲線,這就要求制備鈾、镎、钚標(biāo)準(zhǔn)溶液。國內(nèi)常見的有機(jī)相镎和有機(jī)相钚標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法是根據(jù)镎、钚在tbp中的分配系數(shù),通過計算確定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稱樣量,溶解后,將溶解液中镎、钚調(diào)整為適合于tbp萃取的價態(tài),然后將溶液蒸發(fā)至近干,加入足量的tbp使其重新萃取到tbp溶液中,但該方法沒有考慮萃取分離過程的損失。英國原子能管理局、swinbrun和mcgowan將濃縮的低燃耗钚的硝酸溶液采用溶劑萃取、離子交換色譜和過氧化物或草酸鹽沉淀及草酸鹽溶解等過程制備硝酸钚,但有機(jī)相钚和有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)的制備未見報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡單的有機(jī)相镎和有機(jī)相钚的制備方法,以滿足乏燃料后處理工藝料液中有機(jī)相鈾、镎、钚直接測定的需要。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
一種有機(jī)相钚和有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法,包括如下步驟:
(1)硝酸-氫氟酸制備:用移液管移取經(jīng)過標(biāo)定的分析純硝酸至容量瓶中,再用移液管移取分析純的氫氟酸至該容量瓶中,制備成硝酸濃度為8mol/l~12mol/l,氫氟酸濃度為0.05mol/l~0.10mol/l的混酸;
(2)有機(jī)相試劑制備:取50ml~500ml的煤油放至1000ml的分液漏斗中,加入用分析純的碳酸鈉制備的相同相比的5%的碳酸鈉溶液洗滌,洗滌三次除去酸性雜質(zhì),經(jīng)碳酸鈉洗滌后的煤油用去離子水洗滌至中性;取50ml~500ml的tbp放至1000ml的分液漏斗中,加入用分析純的碳酸鈉制備的相同相比的5%的碳酸鈉溶液洗滌,洗滌三次除去dbp和mbp,之后用相同相比的6mol/l硝酸洗滌,洗滌三次除去溶于酸的雜質(zhì),最后用去離子水洗滌至中性;處理后的tbp和煤油以相比為3:7的比例混合,搖勻后放至2~3天,即可得到30%的tbp-ok;
(3)钚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)取樣:采用萬分之一天平準(zhǔn)確稱取二氧化钚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)放至高壓消解罐中,將步驟(1)所得的硝酸-氫氟酸混酸4ml~5ml加入高壓消解罐,蓋上蓋子,將高壓消解罐放入配套不銹鋼瓶中,不銹鋼瓶放至帶石墨板的電爐上加熱;
(4)钚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品溶解:將步驟(3)的盛放樣品的不銹鋼瓶在160~180攝氏度下加熱4h~8h,打開高壓消解罐蓋子,確認(rèn)高壓消解罐中的固體物質(zhì)已完全溶解;
(5)钚樣品蒸發(fā):將步驟(4)溶解液繼續(xù)加熱至剩余幾滴,停止加熱,利用石墨板余熱蒸至近干;
(6)有機(jī)相钚標(biāo)準(zhǔn)制備:加入步驟(2)所得的30%的tbp-ok,震蕩搖勻,用膠頭滴管將樣品移至標(biāo)定過的容量瓶中,用步驟(2)所得的30%的tbp-ok定容至刻度,即得到有機(jī)相钚標(biāo)準(zhǔn)溶液;
(7)镎標(biāo)準(zhǔn)取樣:移取镎標(biāo)準(zhǔn)溶液放入高壓消解罐中,蓋上蓋子,將高壓消解罐放入配套不銹鋼瓶中,不銹鋼瓶放至帶石墨板的電爐上加熱;
(8)镎標(biāo)準(zhǔn)樣品蒸發(fā):在160~180攝氏度下加熱,將步驟(7)的標(biāo)準(zhǔn)溶液蒸至剩余幾滴,停止加熱,利用石墨板余熱蒸至近干;
(9)有機(jī)相加入:加入步驟(2)所得的30%的tbp-ok,震蕩搖勻;
(10)有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)制備:用膠頭滴管將(9)所得的有機(jī)相镎溶液移至標(biāo)定過的容量瓶中,用步驟(2)所得的30%的tbp-ok定容至刻度,即得到有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)溶液。
所述步驟(2)中v煤油:v碳酸鈉=1:1,vtbp:v碳酸鈉=1:1,vtbp:v硝酸=1:1。
所述步驟(3)中二氧化钚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為gbw04245。
所述步驟(3)中高壓消解罐材質(zhì)為聚四氟乙烯。
本發(fā)明所取得的有益效果為:
本發(fā)明提供方法配制的有機(jī)相钚標(biāo)準(zhǔn)的不確定度為0.069%;有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)的不確定度為1.08%。可用于后處理工藝樣品中低濃鈾、镎、钚直接測定方法中相關(guān)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制,進(jìn)而滿足后理工藝料液中有機(jī)相鈾、镎、钚直接測定的需要。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明所述一種用于低濃鈾、镎、钚測定的有機(jī)相镎和有機(jī)相钚標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法包括如下步驟,其中步驟1~6為有機(jī)相钚標(biāo)準(zhǔn)溶液制備,步驟7~10為有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)溶液制備。
(1)硝酸-氫氟酸制備:用移液管移取一定量的經(jīng)過標(biāo)定的分析純硝酸至容量瓶中,再用移液管移取一定量的分析純的氫氟酸至該容量瓶中,制備成硝酸濃度為8mol/l~12mol/l,氫氟酸濃度為0.05mol/l~0.10mol/l的混酸。
(2)有機(jī)相試劑制備:取50ml~500ml的煤油放至1000ml的分液漏斗中,加入用分析純的碳酸鈉制備的相同相比的5%的碳酸鈉溶液(v煤油:v碳酸鈉=1:1)洗滌,洗滌三次除去酸性雜質(zhì),經(jīng)碳酸鈉洗滌后的煤油用去離子水洗滌至中性;取50ml~500ml的tbp放至1000ml的分液漏斗中,加入用分析純的碳酸鈉制備的相同相比的5%的碳酸鈉溶液(vtbp:v碳酸鈉=1:1)洗滌,洗滌三次除去dbp和mbp,之后用相同相比的6mol/l硝酸(vtbp:v硝酸=1:1)洗滌,洗滌三次除去溶于酸的雜質(zhì),最后用去離子水洗滌至中性。處理后的tbp和煤油以相比為3:7(vtbp:v煤油=3:7)的比例混合,搖勻后放至2~3天,即可得到30%的tbp-ok。
(3)钚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)取樣:采用萬分之一天平準(zhǔn)確稱取一定量的二氧化钚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(gbw04245)放至聚四氟乙烯材質(zhì)的高壓消解罐中,將步驟(1)所得的硝酸-氫氟酸混酸4ml~5ml加入高壓消解罐,蓋上蓋子,將高壓消解罐放入配套不銹鋼瓶中,不銹鋼瓶放至帶石墨板的電爐上加熱。
(4)钚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品溶解:將步驟(3)的盛放樣品的不銹鋼瓶在160~180攝氏度下加熱4h~8h,打開高壓消解罐蓋子,確認(rèn)高壓消解罐中的固體物質(zhì)已完全溶解。
(5)钚樣品蒸發(fā):將步驟(4)溶解液繼續(xù)加熱至剩余幾滴,停止加熱,利用石墨板余熱蒸至近干。
(6)有機(jī)相钚標(biāo)準(zhǔn)制備:加入步驟(2)所得的30%的tbp-ok,震蕩搖勻。用膠頭滴管將樣品移至標(biāo)定過的容量瓶中,用步驟(2)所得的30%的tbp-ok定容至刻度,即得到有機(jī)相钚標(biāo)準(zhǔn)溶液。
(7)镎標(biāo)準(zhǔn)取樣:移取一定量的镎標(biāo)準(zhǔn)溶液(英國國家物理實驗室)放入高壓消解罐中,蓋上蓋子,將高壓消解罐放入配套不銹鋼瓶中,不銹鋼瓶放至帶石墨板的電爐上加熱。
(8)镎標(biāo)準(zhǔn)樣品蒸發(fā):在160~180攝氏度下加熱,將步驟(7)的標(biāo)準(zhǔn)溶液蒸至剩余幾滴,停止加熱,利用石墨板余熱蒸至近干。
(9)有機(jī)相加入:加入步驟(2)所得的30%的tbp-ok,震蕩搖勻。
(10)有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)制備:用膠頭滴管將(9)所得的有機(jī)相镎溶液移至標(biāo)定過的容量瓶中,用步驟(2)所得的30%的tbp-ok定容至刻度,即得到有機(jī)相镎標(biāo)準(zhǔn)溶液。