中华人民共和国国家标准
GB/T11846-2015 代替GB/T11846-1989
二氧化铀粉末和芯块中硅的测定 分光光度法
Determination of silicon in uranium dioxide powder andpellets by spectrophotometry
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准代替GB/T11846-1989《二氧化铀粉末和芯块中硅的测定分光光度法》. 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草.本标准与GB/T11846-1989相比,主要变化如下:一增加了硝酸-氢氟酸溶解试样的方法(见6.3):"范围”中增加了酸溶法的测定范围:"方法精密度”中的表格增加了表头,将”r、R”替换为"SS:”,修改其中的打印错误,增加酸 “方法提要”中增加了酸溶法的溶样温度条件:溶法的方法精密度.本标准由中国核工业集团公司提出.本标准由全国核能标准化技术委员会(SAC/TC58)归口.本标准起草单位:中核建中核燃料元件有限公司. 本标准主要起草人:梁华、徐建平、林维智.本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 11846-1989.
二氧化铀粉末和芯块中硅的测定 分光光度法
1范围
骤、结果计算及方法精密度. 本标准规定了二氧化铀粉末和芯块中硅测定的方法提要、试剂和材料、仪器和设备、试样、分析步
本标准适用于二氧化轴粉末和芯块中硅的测定,也适用于核级八氧化三铺中硅的测定.碱熔融法取样量为0.5g时,测定范围为10pg/g~80pg/g:酸溶法取样量为0.2g时,测定范围为10μg/g~300pg/g.
试样中主要干扰元素允许量:As为30pg/g、P为250gug/g.
2方法提要
采用硝酸-氢氟酸60℃~70℃或碱熔融法分解试样,在一定酸度条件下,加入钼酸铵与硅形成硅钼黄,在混合酸介质中,加人抗坏血酸还原成硅钼蓝,于波长810nm(或800nm)处,用5cm(或3cm)比色Ⅲ,以水为参比进行光度测定.
3试剂和材料
除非另有说明,分析时均应使用符合国家标准的优级纯试剂.所用水满足电导率(25C)不大于0.1 mS/m-
3.1试剂
3.1.1碳酸钠(NaCO).3.1.2氢氟酸(HF)、p= 1.15 g/mL.3.1.4钼酸铵[(NH ) Mo:O4HO]溶液,50g/L,此溶液澄清后使用. 3.1.3硼酸溶液,35g/L.3.1.5硫酸溶液,1.5mol/L.3.1.6抗坏血酸(CHO)溶液,10g/L,此溶液使用当天配制的溶液.3.1.7硝酸(HNO )p= 1.40 g/mL.3.1.8硝酸溶液,由(3.1.7)配制,与水体积比为1:1.3.1.92,4-二硝基酚乙醇溶液[(NO):CHOH],称取2.4-二硝基酚0.1g,溶解于100mL无水乙3.1.10草酸-硫酸混合溶液,称取45g草酸(H:C:O2H:O)于1000mL烧杯中,加入适量水溶解 醇中.后,在不断地搅拌下,缓慢加入约175mL硫酸(o=1.84g/mL).冷却后转移至1000ml容量瓶中,加水至刻度,转人聚乙烯瓶中保存.
3.1.11氨水,用前采用蒸馏法或扩散法提纯.
3.2标准溶液
3.2.1硅标准溶液.1000μg/mL
准确称取0.4286g二氧化硅(光谱纯)于铂坩埚(3.3.3)中,加入碳酸钠(3.1.1)1g,混匀,加铂盖,放入马弗炉升温至950℃后,恒温20min:冷却后取出,用热水浸出,浸出液移人200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,转人聚乙烯瓶中保存.或者使用有证标准物质.
3.2.2硅标准溶液.10μg/mL
准确移取硅标准溶液(3.2.1)1.0mL于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,转人聚乙烯瓶中保存,
3.3材料
3.3.1聚四氟乙烯杯,20mL~30mL3.3.2塑料杯,150mL,3.3.3铂坩蜗,50ml.
4仪器和设备
4.1分光光度计,波长范围190nm~900nm(或360nm~800nm).4.2分析天平.分度值为0.1mg.4.3马弗炉,最高工作温度为1000C. 4.4可控温电热板,控温范围0℃~350C
5试样
二氧化铺芯块用不含硅的器具研磨至粒径小于0.154mm,装人聚乙烯瓶中保存.二氧化铀粉末直接称取所需用量.
6分析步骤
6.1试料
碱熔融法称取试样0.5g作为试料精确至0.0001g.酸溶法称取试样0.2g作为试料,精确至0 000 1 g.
6.2标准曲线的绘制
6.2.1准确移取硅标准溶液(3.2.2)0μg、2μg、5μg、10μg、20μg、40μg、60μg分别于7个有刻度的150mL塑料杯(3.3.2)中,碱熔融法加人8ml硝酸溶液(3.1.8),酸溶法加人2mL硝酸(3.1.7).6.2.2分别加人10mL硼酸溶液(3.1.3)和2滴2 4-二硝基酚(3.1.9),用氨水(3.1.11)调至黄色出现后 再用硫酸(3.1.5)调至黄色刚好消失,用水稀释至30mL.6.2.3加人4.0ml硫酸溶液(3.1.5),再加人15mL钼酸铵(3.1.4),摇匀,加盖静置20min.当室温低于20℃时,可在40℃水浴中显色.
6.2.4加人25mL草酸-硫酸混合溶液(3.1.10),立即加人7mL抗坏血酸(3.1.6),摇匀,静置8min后转移到100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀.6.2.5碱熔融法用3cm比色Ⅲ,酸溶法用5cm比色Ⅲl,以水作参比,于分光光度计波长810nm(仪器波长范围为360nm~800nm时采用800nm)处,测其吸光度值. 6.2.6以硅的质量为横坐标,扣除试剂空白后的吸光度值为纵坐标,绘制硅标准曲线.
6.3试样分析
6.3.1碱熔融法:将试料(mn)置于铂坩蜗中,加人2g碳酸钠(3.1.1),用铂棒搅匀,加上铂盖,放入马弗炉升温至950C后,恒湿20min,冷却后取出,慢慢加人8mL硝酸溶液(3.1.8)溶解熔融物.同时做试 剂空白.
6.3.2酸溶法:将试样(m)置于聚四氟乙烯杯(3.3.1)中,加人2mL硝酸(3.1.7)后盖上盖,在电热板上60C~70C加热溶解20min后,滴加0.1mL~0.2mL氢氟酸(3.1.2),盖上盖,继续加热20min使试样完全溶解.同时做试剂空白.
6.3.3将上述溶液转人150mL塑料杯(3.3.2)中,加人10mL硼酸溶液(3.1.3).
6.3.4用氨水(3.1.11)调至沉淀出现,再用硫酸溶液(3.1.5)调至沉淀刚好消失,用水稀释至30ml.试剂空白则需加入两滴2,4-二硝基酚(3.1.9),摇匀,用氨水(3.1.11)调至黄色出现,再用硫酸溶液(3.1.5)调至黄色刚好消失,用水稀释至30ml.
6.3.5以下步骤同6.2.3~6.2.5,并在事先绘制好的标准曲线上得出对应的硅量m和试剂空白的硅量m..
7结果计算
试料中硅的质量分数按照式(1)计算:
(1)
式中:
(Si)一试料中硅的质量分数,单位为微克每克(μg/g);m 试料溶液中的硅量,单位为微克(μg);m 试剂空白中的硅量,单位为微克(μg);
m "一试料的质量,单位为克(g).
8方法精密度
8.1碱熔融法的方法精密度见表1.
表1碱熔融法的方法精密度
单位为微克每克
水平值 重复性标准差S. 再现性标准差S75 27 5 98 30 5468'99 5 90 20 73
8.2酸溶法的方法精密度由三个不同实验室提供3组数据,每组6个独立测试数据得出,见表2.