本發(fā)明涉及一種四氟化釷中碳硫含量測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種四氟化釷中碳硫含量的測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
：核能發(fā)電目前是以鈾燃料為主要原料，但鈾含量高的礦藏正在急劇減少，能取代鈾的核燃料之一是釷燃料。四氟化釷中雜質(zhì)元素含量的高低，直接影響到其作為核燃料在使用過(guò)程中元件的性能，甚至影響到核反應(yīng)堆的安全運(yùn)行。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種四氟化釷中碳硫含量的測(cè)定方法，根據(jù)檢測(cè)工作的需要，立足于當(dāng)前檢測(cè)儀器設(shè)備，建立紅外吸收法測(cè)定四氟化釷中碳硫含量的檢測(cè)方法，滿足科研、生產(chǎn)檢測(cè)的需求。本發(fā)明使用設(shè)備為高頻感應(yīng)加熱-紅外吸收碳硫測(cè)定儀。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種四氟化釷中碳硫含量的測(cè)定方法，具體包括以下步驟：步驟一、碳硫測(cè)定儀的分析條件選擇，確定分析功率、比較水平、分析時(shí)間；步驟二、氧化鈰空白的測(cè)定，在分析天平上放置陶瓷坩堝，準(zhǔn)確稱取氧化鈰ag，將氧化鈰質(zhì)量輸入碳硫測(cè)定儀，加入2.0g～2.5g鎢粉覆蓋在于氧化鈰表面，重復(fù)測(cè)定碳硫含量至少三次，取三次結(jié)果的平均值作為氧化鈰空白值；步驟三、碳硫測(cè)定儀的校準(zhǔn)，在分析天平上放置陶瓷坩堝，準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)鋼樣0.2500g，加入2.0g～2.5g鎢粉覆蓋在于標(biāo)準(zhǔn)鋼樣表面，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)鋼樣碳 硫含量至少一次，輸入標(biāo)準(zhǔn)鋼樣所對(duì)應(yīng)的碳標(biāo)準(zhǔn)值，以百分比表示，選擇校正方法為“單點(diǎn)校正曲線”，碳硫測(cè)定儀自動(dòng)校正系數(shù)并保存，再重復(fù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)鋼樣，若結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)鋼樣的標(biāo)準(zhǔn)值范圍，則進(jìn)行下一步，否則重復(fù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)鋼樣；步驟四、樣品的測(cè)定，在分析天平上放置陶瓷坩堝，準(zhǔn)確稱取氧化鈰ag，記錄氧化鈰質(zhì)量，準(zhǔn)確稱取待測(cè)樣品bg，將試料與氧化鈰攪拌均勻；準(zhǔn)確稱取氧化鈰ag，覆蓋在試樣表面并記錄氧化鈰質(zhì)量，再加入2.0g～2.5g鎢粉；步驟五、用碳硫測(cè)定儀測(cè)定四氟化釷碳硫含量。所述a為0.75～1.0。所述b為0.1～0.3。所述步驟一中，分析功率為2000w，比較水平為2％，分析時(shí)間30s～40s。本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：成功建立了紅外吸收法測(cè)定四氟化釷中碳硫含量的檢測(cè)方法，利用
發(fā)明內(nèi)容中列舉的實(shí)驗(yàn)條件可以精確測(cè)定碳硫的含量，報(bào)出了準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，有效配合了專項(xiàng)生產(chǎn)的進(jìn)行。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明一種四氟化釷中碳硫含量的測(cè)定方法，具體包括以下步驟：步驟一、碳硫測(cè)定儀的分析條件選擇，分析功率為80％(2000w)，比較水平為2％，分析時(shí)間30s～40s；步驟二、氧化鈰空白的測(cè)定，在分析天平上放置陶瓷坩堝，準(zhǔn)確稱取氧化鈰0.75g～1.0g，將氧化鈰質(zhì)量輸入碳硫測(cè)定儀，加入2.0g～2.5g鎢粉覆蓋在于氧化鈰表面，重復(fù)測(cè)定碳硫含量至少三次，取三次結(jié)果的平均值作為氧化鈰空白值；步驟三、碳硫測(cè)定儀的校準(zhǔn)，在分析天平上放置陶瓷坩堝，準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)鋼樣0.2500g，加入2.0g～2.5g鎢粉覆蓋在于標(biāo)準(zhǔn)鋼樣表面，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)鋼樣碳硫含量至少一次，輸入標(biāo)準(zhǔn)鋼樣所對(duì)應(yīng)的碳標(biāo)準(zhǔn)值，以百分比表示，選擇校正方法為“單點(diǎn)校正曲線”，碳硫測(cè)定儀自動(dòng)校正系數(shù)并保存，再重復(fù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)鋼樣，若結(jié)果滿足標(biāo)準(zhǔn)鋼樣的標(biāo)準(zhǔn)值范圍，則進(jìn)行下一步，否則重復(fù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)鋼樣；步驟四、樣品的測(cè)定，在分析天平上放置陶瓷坩堝，準(zhǔn)確稱取氧化鈰0.75g～1.0g，記錄氧化鈰質(zhì)量，準(zhǔn)確稱取待測(cè)樣品0.1g～0.3g，將試料與氧化鈰攪拌均勻；準(zhǔn)確稱取氧化鈰0.75g～1.0g，覆蓋在試樣表面并記錄氧化鈰質(zhì)量，再加入2.0g～2.5g鎢粉；步驟五、用碳硫測(cè)定儀測(cè)定四氟化釷碳硫含量。稱樣量的選擇，稱樣量低于0.1g時(shí)，檢測(cè)結(jié)果精密度較大；而稱樣量過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的氟過(guò)大對(duì)設(shè)備造成損害，同時(shí)為抑制氟需要加入更多的抑制劑導(dǎo)致坩堝加入試樣過(guò)多，因此選擇稱樣量0.1g～0.3g之間?？瞻讓?shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中，需要加入抑制劑抑制氟，本方法選擇氧化鈰作為抑制劑是方法的關(guān)鍵技術(shù)，使用前需要將氧化鈰在馬弗爐中燒制后，冷卻測(cè)定其空白，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，新燒制后的氧化鈰空白值本身不是很高，即使在碳硫測(cè)定儀上最大值和最小值相差很低，通過(guò)儀器空白校準(zhǔn)后能較為準(zhǔn)確扣除空白含量，因此在碳硫測(cè)定儀上可以測(cè)定四氟化釷中碳含量。氧化鈰放置三周后，空白測(cè)定結(jié)果幾乎上漲一倍因此此，確定在每次測(cè)定前均對(duì)氧化鈰進(jìn)行烘烤，去除其中的水分。由于氧化鈰在空氣中和高溫下難以轉(zhuǎn)化，因此對(duì)溫度控制要求不高，為保證水分能測(cè)定被烘烤并去除，烘烤時(shí)間為(30～50)min。抑制劑用量選擇實(shí)驗(yàn)，當(dāng)抑制劑加入量在0.25g～0.50g時(shí)碳含量明顯偏低， 說(shuō)明此時(shí)c-f鍵斷裂不完全，碳未完全釋放，同時(shí)抑制劑用量在0.75g以下，硫含量測(cè)定顯著偏高，表明有f進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)干擾硫測(cè)定。在1.0g～1.25g時(shí)，測(cè)定結(jié)果均較穩(wěn)定，該比例下加入的抑制劑能完全抑制氟的釋放，在加入1.25g時(shí)，碳硫含量均出現(xiàn)了精度下降的情況，此時(shí)，助熔劑與抑制劑加入總量太大，導(dǎo)致樣品不能完全熔融。因此選擇0.75g～1.0g抑制劑作為分析參數(shù)。助熔劑用量選擇實(shí)驗(yàn)，加入助熔劑主要有三方面作用：一是降低試樣的熔融溫度；二是能在氧化過(guò)程中釋放較大的熱量，與燃燒爐提供的熱量一起使試料完全燃燒；三是提供導(dǎo)電導(dǎo)磁能力，產(chǎn)生高頻感應(yīng)電流，從而獲得高溫，助熔劑的加入量應(yīng)能基本覆蓋樣品表面，并能完全助熔，促進(jìn)碳硫的釋放，氟化物中碳硫容易釋放，用鎢粉助熔即可。助熔劑加入量加入超過(guò)1.5g后測(cè)定結(jié)果較穩(wěn)定，繼續(xù)增加助熔劑用量測(cè)定結(jié)果和測(cè)定精密度無(wú)明顯變化。但加入助熔劑為1.5g時(shí)，覆蓋狀況不好，且分析完成后，坩堝表面有迸濺痕跡，在2.0g左右助熔劑下該現(xiàn)象明顯得到改善。因此選擇2.0g～2.5g鎢粉作為助熔劑。分析功率選擇實(shí)驗(yàn)，分析功率過(guò)低，碳硫釋放不完全；但分析功率過(guò)高，產(chǎn)生粉塵過(guò)多，阻礙co2、so2的傳輸或吸收co2、so2。因此我們選擇分析結(jié)果達(dá)到最高時(shí)的最小功率作為實(shí)驗(yàn)條件。選擇分析功率為80％(2000w)時(shí)測(cè)定結(jié)果和精度較好，選擇分析功率為80％，同時(shí)該功率下熔融物表面光滑無(wú)氣孔，樣品氣釋放較好。比較器水平選擇實(shí)驗(yàn)，比較器水平設(shè)置過(guò)低，導(dǎo)致儀器產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體被積分，測(cè)定結(jié)果偏高；而比較器水平設(shè)置過(guò)高，導(dǎo)致樣品氣不能完全積分，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低，精密度偏低。選擇儀器不拖尾的最小比較器水平作為實(shí)驗(yàn)參數(shù)。比較器水平在1％樣品有拖尾現(xiàn)象，在2％時(shí)精密度差，且有個(gè)別結(jié)果測(cè)定結(jié) 果較高，說(shuō)明測(cè)定中存在有雜峰被積分，比較器水平設(shè)置較低。4％和5％的比較器水平下均出現(xiàn)了個(gè)別結(jié)果明顯偏低的現(xiàn)象，此時(shí)樣品峰積分不完全。因此選擇3％作為碳含量測(cè)定比較器水平。硫測(cè)定中比較器水平在1％樣品存在個(gè)別結(jié)果較高，表明有部分雜質(zhì)氣體被積分，在2％時(shí)精度最好，優(yōu)于5％，進(jìn)一步提高比較器水平，均出現(xiàn)不同程度的結(jié)果偏低，部分樣品氣未被積分。因此選擇2％比較器水平作為分析參數(shù)。精密度、回收率實(shí)例分別使用草酸和標(biāo)準(zhǔn)鋼樣做四氟化鈾中痕量c、s測(cè)定加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)。其中碳回收率實(shí)驗(yàn)使用草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為100μg/ml)，經(jīng)過(guò)紅外燈烘干后進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)中加入1.12ml草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，含碳量為30μg，硫由于沒(méi)有良好的物質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液采用標(biāo)準(zhǔn)鋼樣進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果見(jiàn)表1表1碳測(cè)定回收率實(shí)驗(yàn)測(cè)定次數(shù)測(cè)定結(jié)果(μg/g)回收率(％)111893212110331189341201005122107611997平均值12098.83注：樣品值為90μg/g，加入標(biāo)準(zhǔn)值為30μg/g表2硫測(cè)定回收率實(shí)驗(yàn)注：樣品值為60μg/g，加入標(biāo)準(zhǔn)值為60μg/g碳測(cè)定回收率為93％～107％，硫測(cè)定回收率為93％～105％。表3精密度實(shí)驗(yàn)對(duì)于四氟化釷中碳硫含量測(cè)定其精密度均優(yōu)于10％。當(dāng)前第1頁(yè)12