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专利名称：一种萃取光度法精密测定铀的方法
技术领域：
本发明涉及核燃料循环技术领域，特别涉及一种萃取光度法精密测定铀的方法。
背景技术：
铀是重要的核燃料，铀的精密测定技术在核燃料循环的各个环节以及核保障方面都有重要地位。有文献报道采用直接光度法精密测定铀含量，该方法铀取样量为2. 5g，测量结果相对标准偏差为0.05%。该方法未经分离，直接进行铬(VI)的测定。误差来源多，引入的不确定度分量多；Mo (VI)、Cu (I I)、Fe (I II)、V (V)和U(VI)等对过剩的铬(VI)测定均有干扰，为了消除杂质离子的干扰，必须增加铀取样量，以提高方法的准确度。该方法将滴定剂重铬酸钾一次性加过量，对器皿干燥度要求较高，且稳定性差、铀取样量大。并且测定过程中电位滴定法和其他分光光度法精密测定铀需要加入重要试剂硫酸钒酰，该试剂需在测定前自行制备，这是导致方法过程复杂的主要原因。申请人:2008年在中国原子能科学研究院年报中对萃取光度法精密测定铀含量的方法做过简要报道，但文章只是简要阐述了申请人建立此方法的思路，并对此方法的准确度进行了阐述和验证。文章未公开方法的具体工艺步骤和参数，而具体工艺步骤和参数是实现高准确度和高精密度的关键技术。

发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种高精密度、操作简单、取样量小、测量结果准确、可靠、易实现的萃取光度法精密测定铀的方法。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的—种萃取光度法精密测定铀的方法，包括称取铀样品、预处理、调价至铀(IV)、在所述的调价至铀(IV)后加入过量的重铬酸钾将U(IV)氧化U (VI)，然后加入有机溶剂萃取过剩的铬(VI)，采用分光光度法测定有机相中的铬，关键在于，所述加入过量的重铬酸钾为加入过剩量占重铬酸钾总量的0. 3% 0. 5%。所述的萃取铬的过程中加入盐析剂氯化钠。在所述的调价至铀(IV)后加入过量的重铬酸钾将U(IV)氧化U(VI)过程中不加入硫酸钒酰溶液。所述的萃取铬后的有机相和水相之比为1 2 1 3，优选选用有机相和水相之比为1 3。所述的预处理为将称取的铀样品依次加入浓磷酸、重铬酸钾溶液、硫酸溶液、氨基磺酸溶液搅拌。所述的加入有机溶剂萃取铬(VI)为依次加入表面活性剂Tritonx-100溶液、DPC溶液、有机溶剂后充分振荡萃取。所述的有机溶剂为异戊醇。与现有技术相比，本发明的有益效果是本方法中加入的重铬酸钾过剩量占重铬酸钾总量的0. 3% 0. 5%，这样能够极大提高测定结果的准确度和精密度。在调价至铀(IV)后加入过量的重铬酸钾将U(IV)氧化U(VI)过程中不加入硫酸钒酰溶液，避免了钒对测定的干扰，同时节省了自行制备硫酸
3钒酰的时间。过量的铬(VI)通过萃取后进行测定，其中铬(III)不与DPC反应，同时消除了 Mo(VI)、CU(II)、Fe(III)、V(V)、U(VI)及与磷酸发生络合反应等杂质离子的干扰。在萃取的过程中，本方法加入盐析剂，加快萃取过程，实现小量铀的精密测量。本方法能够实现取样量为IOmg铀含量的精密测定。


图1方法的操作流程图
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述如图1所示的一种萃取光度法精密测定铀的方法，该方法包括称取铀样品、将称取的铀样品依次加入浓磷酸、重铬酸钾溶液、硫酸溶液、氨基磺酸溶液搅拌进行预处理，加入硫酸亚铁溶液将铀(VI)调价至铀(IV)，然后加入过量的重铬酸钾，其中加入的重铬酸钾过剩的量占重铬酸钾总量的0. 3% 0. 5%。通过重铬酸钾将U(IV)氧化至U(VI)，氧化后需加入表面活性剂Tritonx-100，达到吸光度增敏的作用。有机溶剂萃取过剩的铬(VI)，最后采用分光光度法测定有机相中的铬。从而可以计算出氧化铀(VI)时消耗的重铬酸钾的量，从而实现铀含量的精密测定。本方法的具体操作步骤如下称取含铀量约为0. IOOOOg铀溶液于250ml锥形瓶中，依次加入40ml浓磷酸、
0.2ml0. 2mol/L重铬酸钾溶液、5. Oml (1 1)硫酸溶液、IOml 3mol/L氨基磺酸溶液、5. Oml
1.Omol/L硫酸亚铁溶液，将溶液置于磁力搅拌器上搅拌，调节温度到30 35°C，加入 10. Oml 氧化剂溶液。当溶液变成暗褐色，在40s内暗褐色褪去。继续搅拌2. 5mins，静置30s。然后通过采取重量法加入一定量的重铬酸钾溶液(通过化学计算，使其过剩)，本方法通过多次试验得出加入重铬酸钾的过剩量占重铬酸钾总量的0. 3% 0. 5%，这样才能达到本发明所要解决的高准确度、高精密度的要求。在铀将U(IV)氧化U(VI)过程中未加入硫酸钒酰溶液，突破了传统测定方法中加入硫酸钒酰的束缚，减少了硫酸钒酰的干扰。再依次加入1. 5ml 0. 2% Tritonx-100 溶液、2. Oml 0. 5% DPC 溶液、50ml 有机溶剂，充分振荡萃取2min，静置分层60min后，弃去水相。其中有机溶剂可以采用TBP、乙酸乙酯、乙醚、异戊醇等。本实例优选采用异戊醇，异戊醇萃取效果最好，分相快，界面清晰。而且在萃取过程中加入盐析剂，这样能够加快萃取过程，采用本方法萃取完成后可以放置一段时间后再进行测定。其中，考虑到水相与有机相、萃取时间对配合物吸光度的影响，本实施中需定量加入异戊醇使萃取后有机相与水相之比1 2 1 3和萃取时间1 :3min范围内萃取较完全。优选选用相比为1 3，萃取时间aiiin。采用分光光度法测定有机相中的铬(VI)，以试剂空白为参比，用Icm比色皿于 M6nm处测定配合物的吸光度，然后从工作曲线上查出对应的铬(VI)的量(即将铀(IV)完全氧化至铀(VI)后过剩重铬酸钾的量)，从而可以计算出氧化铀(IV)时消耗的重铬酸钾的量，从而实现铀含量的精密测定。
权利要求
1.一种萃取光度法精密测定铀的方法，包括称取铀样品、预处理、调价至铀(IV)、在所述的调价至铀(IV)后加入过量的重铬酸钾将U(IV)氧化U (VI)，然后加入有机溶剂萃取过剩的铬(VI)，采用分光光度法测定有机相中的铬，其特征在于，所述加入过量的重铬酸钾为加入的过剩量占重铬酸钾总量的0. 3% 0. 5%。
2.根据权利要求1所述的一种萃取光度法精密测定铀的方法，其特征在于，所述的萃取铬的过程中加入盐析剂氯化钠。
3.根据权利要求1所述的一种萃取光度法精密测定铀的方法，其特征在于，在所述的调价至铀(IV)后加入过量的重铬酸钾将U(IV)氧化U(VI)过程中不加入硫酸钒酰溶液。
4.根据权利要求1所述的一种萃取光度法精密测定铀的方法，其特征在于，所述的萃取铬后的有机相和水相之比为1 2 1 3。
5.根据权利要求4所述的一种萃取光度法精密测定铀的方法，其特征在于，所述的萃取铬后的有机相和水相之比为1 3。
6.根据权利要求1所述的一种萃取光度法精密测定铀的方法，其特征在于，所述的预处理为将称取的铀样品依次加入浓磷酸、重铬酸钾溶液、硫酸溶液、氨基磺酸溶液搅拌。
7.根据权利要求1所述的一种萃取光度法精密测定铀的方法，其特征在于，所述的加入有机溶剂萃取铬(VI)为依次加入表面活性剂Tritonx-IOO溶液、DPC溶液、有机溶剂后充分振荡萃取。
8.根据权利要求1或7所述的一种萃取光度法精密测定铀的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为异戊醇。
全文摘要
本发明公开了一种萃取光度法精密测定铀的方法，包括称取铀样品、预处理、调价至铀(IV)、在所述的调价至铀(IV)后加入过量的重铬酸钾将铀(IV)氧化至铀(VI)，然后加入有机溶剂萃取过剩的铬(VI)，采用分光光度法测定有机相中的铬，所述加入过量的重铬酸钾为加入的过剩量占重铬酸钾总量的0.3％～0.5％。该发明提供了一种高精密度、高选择性、操作简单、取样量小、测量结果准确、可靠、易实现的萃取光度法精密测定铀的方法。
文档编号G01N21/78GK102262086SQ20111009747
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者刘权卫, 吴继宗, 常志远, 朱海巧 申请人:中国原子能科学研究院