中华人民共和国国家标准
GB/T 13372-92
Determination of trace elements in uranium dioxidepowders and pellets by ICP-AES
国家技术监督局发布
中华人民共和国国家标准
二氧化铀粉末和芯块中杂质元素的测定 ICP-AES法
Determination of trace elements in uranium dioxidepowders and pellets by ICP-AES
1主题内容与适用范围
本标准规定了二氧化铀粉末和芯块中铝、钙、锅、钻、铬、铜、铁、镁、锰、钼、镍、铅、锡、钛、钒和锌等16种杂质元素的测定原理、使用的仅器和试剂、分析步骤、分析结果的计算和方法的精密度.
本标准适用于分析二氧化轴粉末和芯块中铝等16种杂质元素,方法的测定下限见表1.
表1分析线和测定下限
测定下限分析线,nm Ng/ml pe/g"AI 308. 2 0.05 1.0Ca 317. 9 0.06 1.2Cd 228.g 0.007 0.14Co 228.6 0.01 0.20Cr 205.5 0.017 0.34Cu 324. 7 0.024 0.48Fe 259.9 0.022 0.44Mg 279. 5 0 001 0.020Mn 257. 6 0.008 0.16Mo 202. 0* Ni 231. 6* 0.02 0.019 0.40 0.38Pb 220. 3 0.07 1.4Sn 189 9 0 08 1.6Ti 334. 9 0 012 0.24V 292. 4 0 032 0.64Zn 213.8 0 003 0.060
注:1)以取样0.3g.接收杂质淋洗液体积6mL.计.2)为二级光谐线,
2方法提要
袖基体分离,收集杂质淋洗液,直接以电感耦合高频等离子体为激发光源的原子发射光谱分析法(ICP 试样溶于硝酸后,在c(HNO)=3mol/L硝酸介质中,通过CL-TBP萃淋树脂,使待测杂质元素与AES)测定杂质元素含量.
3仪器和设备
3.1多道ICP光量计. 3.2萃取色层柱:内径为7mm,长130mm的色层柱,硬质玻璃或石英制3.3石英烧杯:20~25ml.3.4聚乙烯塑料瓶:25mL.
4试剂
所用试剂除特殊注明者外,均为符合国家标准的优级纯试剂和去离子水.4.1CL-TBP萃淋树脂:194~134pm,含TBP60%.4.2硝酸(HNO,密度1.42g/mL).4.3盐酸(HC1.密度1.19g/mL,MOS级或优级经重蒸). 4.4过氧化氢(HO,30%).4.5重蒸硝酸:硝酸(4.2)经亚沸蒸馏器或普通石英蒸馏器蒸馏一次.4.6重蒸水:去离子水经亚沸蒸馏器或石英蒸馏器蒸馏一次.4.7硝酸溶液(c(HNO)=3mol/L):用硝酸(4.5)和水(4.6)配.4.8盐酸溶液(c(HC1)=6mol/I.):用盐酸(4.3)和水(4.6)配制. 4.9标准贮备液:4.9.1铝标准备液(1mg/malL):称取金属铝期(99.99%)0.1000g,精确至0.0001g.加热溶解于盐稀释至刻度.4.9.2钙标准备液(1mg/mL);称取氧化钙(CaO,光谱纯)0.1399g-精确至0.0001g,溶解于硝酸 溶波(4.7)2ml.中,转入100mL容量瓶,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.4.9.3标准贮备液(1mg/mL):称取镉粉(99.999%)0.1000g,精确至0.0001g,溶解于确酸溶液(4.7)2mL中,转入100mL容量瓶,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.4.9.4钻标准贮备液(1mg/mL):称取钴粉(光谱纯)0.1000g,精确至0.0001g,溶解于硝酸溶液(4.4.9.5铬标准忙备液(1mg/mL):称取铬粉(光溶纯)0.1000g.精确至0.0001g.加热溶解于盐酸溶 7)2mL中.转入100mL容量瓶,用确酸溶液(4.7)稀释至刻度.液(4.8)2ml中.低温蒸至近干,再溶于硝酸溶液(4.7)中,转人100mL容量瓶,用确酸溶液(4.7)稀释至刻度.4.9.6制标准备液(1mg/mL):称取氧化(CuO.光谱纯)0.1252g.精确至0.0001g,溶解于盐酸 溶液(4.8)2mL中,低温蒸至近干,再溶于硝酸溶液(4.7)中,转入100mL容量瓶,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.4.9.7铁标准见备液(1mg/mL):称取三氧化二铁(Fe O,光谱纯)0.1430g.精确至0.0001g,加热溶解于盐酸溶液(4.8)2mL中.低温蒸至近干,再溶于硝酸溶液(4.7)中,转入100mL容量瓶,用硝酸溶4.9.8镁标准备液(1mg/mL):称取氧化镁(MgO.光谱纯)0.1658g.精确至0.0001g,溶解于硝酸 液(4.7)稀释至刻度,溶液(4.7)2mL中.转入100mL容量瓶,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.
溶解于盐酸(4.3)2mL和硝酸(4.5)1mL中,低疆蒸至近干,再溶于硝酸溶液(4.7)中,转入100ml.容量瓶,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.
4.9.10钼标准贮备液(1mg/mlL);称取三氧化钼(MoO,光谐纯)0.1500g.精确至0.0001g.溶解于氨水(27%~30%)2mL中,加水(4.6)1mL,煮沸除去过剩的氨,冷却后转入100mL容量瓶,用水(4.6)稀释至刻度.
4.9.11镍标准备液(1mg/mL):称取镍粉(光谱纯)0.1000g,精确至0.0001g.加水(4.6)1mL、硝酸(4.5)1mL,加热溶解,低温蒸至近干,再溶于硝酸溶液(4.7)中,转入100ml.容量瓶,用硝酸溶液 (4.7)稀释至刻度.
4.9.12铅标准贮备液(1mg/ml.):称取氧化铅(PbO.光语纯)0.1077g,精确至0.0001g.溶解于硝酸溶液(4.7)2mL中,转入100mL容量瓶,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.
4.9.13锡标准备液(1mg/mL):称取粒(99.999%)0.1000g,精确至0.0001g,加热溶解于盐酸用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度. (4.3)2mL和硝酸(4.5)1mL中,低温蒸去多余的盐酸,再溶于硝酸溶液(4.7)中,转入100mL容量瓶,
4.9.14钛标准备液(1mg/ml.):称取金属粉0.1000g,精确至0.0001g.加热溶解于盐酸(4.3)2mL及过氧化氢(4.4)中,待反应平息后,转入100mL容量,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.
0.0001g,加热溶解于硝酸溶液(4.7)2mL中,转入100mL容量瓶,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.
4.9.16锌标准备液(1mg/mL):称取氧化锌(ZnO)0.1245g,精确至0.0001g,溶解于硝酸溶液(4.7)2mL中.转入100mL容量瓶,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度.
4.10标准溶液:
4.10.1标准溶液STD;即c(HNO)=3mol/L硝酸溶液(4.7).
4.10.2标准溶液STD:分别取各标准贮备液(4.9)各1.00ml(4.9.13锡标准备液除外)于100mL容量瓶中,用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度,配成含铝、钙、锅、钻、路、制、铁、镁、锰、钼、镍、铅、饮、钒和锌各10μg/mL的c(HNO)=3mol/L硝酸混合溶液.
4.10.3标准溶液STD:取锡标准贮备液(4.9.13)1.00mL于100mL容量瓶中.用硝酸溶液(4.7)稀释至刻度,配制成含锡10pg/mL的c(HNO)=3mol/L硝酸溶液.
5分析步骤
5.1萃取色层柱的制备
CL-TBP萃淋树脂(4.1)事先用水浸泡湿法装入色层柱(上下均用案四氟乙烯丝或有机玻璃丝填水解吸柱上吸附的轴. 塞),树脂床高约120mm,流速约为0.5mL/min.分离前用硝酸溶液(4.7)15mL平衡,分离后用30mlL
5.2试样溶解
称取二氧化铀粉末或芯块粉末0.3g,精确至0.0001g,于石英烧杯(3.3)中,沿杯壁缓缓加入硝酸(4.5)1~2mL,待反应平息后,加热使之完全溶解,如未完全溶解.可再加入几滴盐酸(4.3)和过氧化氢 (4.4)使之完全溶解,低温蒸至近干,再溶于硝酸溶液(4.7)1mL中.得试样溶液A待上柱分离.
5.3袖与待测元素的分离
将试样溶液A,移入平衡好的色层柱顶端.用硝酸溶液(4.7)3mL分三次洗涤试样烧杯及色层柱,并继续用硝酸溶液(4.7)4mL淋洗色层柱,弃去前2mL.淋出波,收集其后的6mL淋出液于干燥的石英烧杯(3.3)或聚乙烯塑料瓶(3.4)中,得试样溶液A
5.4空白溶液
在不加二氧化试样的情况下,重复5.2和5.3条步骤,得空白溶液A.
5.5待测元素含量的测定
条件,依次引入ICP光源进行分析,直接得到空白溶液A.及试样溶液A中各待测元素的浓度c及c:. 将标准溶液STD、STD.STD,和空白溶液A,及试样溶液A,按附录A(补充件)中所列仪器工作5.6结果的计算
按下式计算二氧化轴试样中各待测元素的含量:
-试样溶液A中元素的浓度,μg/ml;空白溶液A中元素的浓度,pg/mL;试样溶液A和空白溶液A的体积,mL;m-二氧化铀试样的称样量,g.
式中:c一-试样中元素的含量,Pg/g;
6精密度
称取0.3g二氧化轴试样,由不网实验室提供8组数据(每组6个独立测试数据),统计出试样中各元素含量的总平均值m,室内精密度(重复性)及室间精密度(再现性)R,列于表2.
表2各元素的含量m及精密度r、R
元 素 RA1 Ca 10.75 2.35 2.55P 10.71 0.497 2.79 0 096 3.49 0.122Co 5.236 0 649 1 032Cr 6.850 1.$17 1 920Cu 68.34 9.26 9.74Fe 140.0 26.1 29.7Mg 9.634 2.188 3.197Mn 15.35 1.97 2.93Mo 1-348 0.378 0.587Ni Pb 110.0 32.0 42.1Sn 5.737 3.902 0.867 0.861 0 934 1.596Ti 0.684 0.146 0.205v 2.282 0.663 0 9422n 1.211 0.258 0 372