一種有機相鈽和有機相錼標準溶液的製備方法與流程
2023-05-13 04:01:51 2
本發明屬於放射性液體中鈾、錼、鈽分析技術領域，具體涉及一種有機相鈽和有機相錼標準溶液的製備方法。
背景技術：
採用石墨晶體預衍射x射線螢光法測定放射性料液中低濃鈾、錼、鈽時，需要繪製鈾、錼、鈽工作曲線，這就要求製備鈾、錼、鈽標準溶液。國內常見的有機相錼和有機相鈽標準溶液的製備方法是根據錼、鈽在tbp中的分配係數，通過計算確定標準物質的稱樣量，溶解後，將溶解液中錼、鈽調整為適合於tbp萃取的價態，然後將溶液蒸發至近幹，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將濃縮的低燃耗鈽的硝酸溶液採用溶劑萃取、離子交換色譜和過氧化物或草酸鹽沉澱及草酸鹽溶解等過程製備硝酸鈽，但有機相鈽和有機相錼標準的製備未見報導。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種操作簡單的有機相錼和有機相鈽的製備方法，以滿足乏燃料後處理工藝料液中有機相鈾、錼、鈽直接測定的需要。
為達到上述目的，本發明所採取的技術方案為：
一種有機相鈽和有機相錼標準溶液的製備方法，包括如下步驟：
(1)硝酸-氫氟酸製備：用移液管移取經過標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，製備成硝酸濃度為8mol/l～12mol/l，氫氟酸濃度為0.05mol/l～0.10mol/l的混酸；
(2)有機相試劑製備：取50ml～500ml的煤油放至1000ml的分液漏鬥中，加入用分析純的碳酸鈉製備的相同相比的5％的碳酸鈉溶液洗滌，洗滌三次除去酸性雜質，經碳酸鈉洗滌後的煤油用去離子水洗滌至中性；取50ml～500ml的tbp放至1000ml的分液漏鬥中，加入用分析純的碳酸鈉製備的相同相比的5％的碳酸鈉溶液洗滌，洗滌三次除去dbp和mbp，之後用相同相比的6mol/l硝酸洗滌，洗滌三次除去溶於酸的雜質，最後用去離子水洗滌至中性；處理後的tbp和煤油以相比為3:7的比例混合，搖勻後放至2～3天，即可得到30％的tbp-ok；
(3)鈽標準物質取樣：採用萬分之一天平準確稱取二氧化鈽標準物質放至高壓消解罐中，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鏽鋼瓶中，不鏽鋼瓶放至帶石墨板的電爐上加熱；
(4)鈽標準物質樣品溶解：將步驟(3)的盛放樣品的不鏽鋼瓶在160～180攝氏度下加熱4h～8h，打開高壓消解罐蓋子，確認高壓消解罐中的固體物質已完全溶解；
(5)鈽樣品蒸發：將步驟(4)溶解液繼續加熱至剩餘幾滴，停止加熱，利用石墨板餘熱蒸至近幹；
(6)有機相鈽標準製備：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，即得到有機相鈽標準溶液；
(7)錼標準取樣：移取錼標準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鏽鋼瓶中，不鏽鋼瓶放至帶石墨板的電爐上加熱；
(8)錼標準樣品蒸發：在160～180攝氏度下加熱，將步驟(7)的標準溶液蒸至剩餘幾滴，停止加熱，利用石墨板餘熱蒸至近幹；
(9)有機相加入：加入步驟(2)所得的30％的tbp-ok，震蕩搖勻；
(10)有機相錼標準製備：用膠頭滴管將(9)所得的有機相錼溶液移至標定過的容量瓶中，用步驟(2)所得的30％的tbp-ok定容至刻度，即得到有機相錼標準溶液。
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)中二氧化鈽標準物質為gbw04245。
所述步驟(3)中高壓消解罐材質為聚四氟乙烯。
本發明所取得的有益效果為：
本發明提供方法配製的有機相鈽標準的不確定度為0.069％；有機相錼標準的不確定度為1.08％。可用於後處理工藝樣品中低濃鈾、錼、鈽直接測定方法中相關系列標準溶液的配製，進而滿足後理工藝料液中有機相鈾、錼、鈽直接測定的需要。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。
本發明所述一種用於低濃鈾、錼、鈽測定的有機相錼和有機相鈽標準溶液的製備方法包括如下步驟，其中步驟1～6為有機相鈽標準溶液製備，步驟7～10為有機相錼標準溶液製備。
(1)硝酸-氫氟酸製備：用移液管移取一定量的經過標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，製備成硝酸濃度為8mol/l～12mol/l，氫氟酸濃度為0.05mol/l～0.10mol/l的混酸。
(2)有機相試劑製備：取50ml～500ml的煤油放至1000ml的分液漏鬥中，加入用分析純的碳酸鈉製備的相同相比的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，經碳酸鈉洗滌後的煤油用去離子水洗滌至中性；取50ml～500ml的tbp放至1000ml的分液漏鬥中，加入用分析純的碳酸鈉製備的相同相比的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，之後用相同相比的6mol/l硝酸(vtbp:v硝酸＝1:1)洗滌，洗滌三次除去溶於酸的雜質，最後用去離子水洗滌至中性。處理後的tbp和煤油以相比為3:7(vtbp:v煤油＝3:7)的比例混合，搖勻後放至2～3天，即可得到30％的tbp-ok。
(3)鈽標準物質取樣：採用萬分之一天平準確稱取一定量的二氧化鈽標準物質(gbw04245)放至聚四氟乙烯材質的高壓消解罐中，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鏽鋼瓶中，不鏽鋼瓶放至帶石墨板的電爐上加熱。
(4)鈽標準物質樣品溶解：將步驟(3)的盛放樣品的不鏽鋼瓶在160～180攝氏度下加熱4h～8h，打開高壓消解罐蓋子，確認高壓消解罐中的固體物質已完全溶解。
(5)鈽樣品蒸發：將步驟(4)溶解液繼續加熱至剩餘幾滴，停止加熱，利用石墨板餘熱蒸至近幹。
(6)有機相鈽標準製備：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，即得到有機相鈽標準溶液。
(7)錼標準取樣：移取一定量的錼標準溶液(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鏽鋼瓶中，不鏽鋼瓶放至帶石墨板的電爐上加熱。
(8)錼標準樣品蒸發：在160～180攝氏度下加熱，將步驟(7)的標準溶液蒸至剩餘幾滴，停止加熱，利用石墨板餘熱蒸至近幹。
(9)有機相加入：加入步驟(2)所得的30％的tbp-ok，震蕩搖勻。
(10)有機相錼標準製備：用膠頭滴管將(9)所得的有機相錼溶液移至標定過的容量瓶中，用步驟(2)所得的30％的tbp-ok定容至刻度，即得到有機相錼標準溶液。