GB T 14501.6-1994 六氟化铀中铀的测定.pdf

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1、飞UDC 621. 039. 5 543. 06 F 46 笃主, :1: J，、GB/T 14501 . 6-94 六氟Determination of uranium in uranium hexafluoride 1994-09-24发布自主委主量才迂监督局1995-08-01实施发布生一中华人民共和国国家标准六氟化铀中铀的测定1 主题内容与适用范围Determination of uranium in uranium hexafluoride 本标准规定了六氟化铀中铀的测定方法的主要操作条件和步骤。GB/T 1 4501 . 6-94 代替GB/T10270 88 本标准适用于六氟化铀

2、中铀的测定，也适用于基准和高纯的铀化合物中的铀的精密测定。第一篇铀的称量法分析2 方法提要将液化分样取得的六氟化铀样品（812剖，用液氮冷冻后，水解，蒸干水解液（氟化铀酌溶液）。然后通过高温水解转化为八氧化三铀。由获得的八氧化三铀质量和用电位漓定法测得的质量因子，计算六氟化铀中铀含量。需要时，对给出的非挥发性杂质含量进行校正。3试剂和仪器3. 1 去离子水。3.2硝酸溶液（1+1）。3. 3 高温水解炉，3kW马弗炉，内衬2mm镖片（200mmX115mm 75 mm），并与蒸汽发生器和冷凝器相连。3.4 带铅盖的铅舟，100mLo 3. 5铅包头钳。3. 6聚四氟乙烯棒。3. 7慑子，长10

3、0mm，氟塑料包头。3.8红外灯。3.9分析天平，最大载量200g，感量。.1 mg o 3. 10扳手（开样品管盖子用）。3. 11 杜瓦瓶。3. 12 台钳，用以固定样品管，以便用扳手打开样品管。4 操作步骤4. 1 铅舟的准备4. 1. 1 1愕钳舟（3.4）放入硝酸溶液（3.2）中煮沸10min，然后用去离子水（3.1）冲洗干净。4. 1.2 将铅舟放入高温水解炉（3.3）中在900下灼烧20min。4. 1.3灼烧后的铅舟在干燥器中冷却40min后称量（准确至0.1 mg）。国家技术监督局199409 24批准1995 08-01实施1 一？中冉一一一. .吨磊GB/T 1 4 5

4、0 1 6 9 4 4.1.4 5min后再称童，如果相邻两次称量结果相差小于0.2 mg，记录第二次结果。否则重复称量，直至相邻两次称量结果差小于0.2 mg 4.2 样品的水解、蒸干和灼烧4.2. 1 检查六氟化铀样品，若样品呈黄色，则表示样品受潮，不可使用。4.2.2 将装有六氟化铀的样品管，放入通风柜内静置，用纱布擦去表面的湿气及附着物，置干燥器中过夜。4. 2. 3 称量样品管，准确至0.1mg，每隔30min称一次，直至相邻两次称量结果相差孙子。.2 mgo 4. 2. 4 样品管在液氮中冷冻10min, 4. 2. 5 快速将冷冻过的样品管于台钳上（3.12）用扳手（3.10）旋

5、松螺帽。4.2.6 卸下螺帽和压盖，将样品管连同垫片迅速侧放入已惺重的铅舟内。4.2. 7 立即注入约75mL冷却至4左右的去离子水，覆没祥品管。4.2. 8 用银子（3.7）拨脱垫片，使水进入管内，用去离子水冲洗镀子，溶液收集到钳舟中。4. 2. 9 水解反应完成后，用聚四氟乙烯棒（3.6）或慑子（3.7）小心取出样品管和垫片，用去离子水冲洗，洗液一并收集到铅舟内。操作过程要避免溶液外溅。4. 2. 10 将清洗后的样品管和垫片放入烘箱内，在110下至少烘2h, 4. 2. 11 取出后连同螺帽、压盖并放入干燥器内，2h后取出称景，准确至0.1 mg，得样品管的皮重。4. 2. 12 在红外

6、灯（3.8）下把铅舟中的氟化锻酸溶液蒸干。特别在后期应严格控制温度，以防溶液溅失。4. 2. 13铅舟盖上铅盖（应稍留空隙），放入高温水解炉中（3.3）灼烧，使氟化铀眈转化为八氧化三铀。炉内通入水蒸气量为1L/h，在900下灼烧30min，停止通气后再灼烧15.min 4.2. 14 取出铅舟，放入干燥器中冷却40min后称量准确至0.1 mg。每隔5min再称一次，直至相邻两次的称量结果差在0.3 mg以内。4.2. 15 取一份八氧化三铀于小玻璃瓶中作杂质分析，供杂质校正时用。5 结果表示5. 1 按式（1）计算六氟化铀中铀的百分含量。铀的百分含量创）号：生100( 1 ) 式中：A一一质

7、量因子，即每克称量八氧化三铀中所含的铀的宽数。其值随同位素组成变化而变化。其化学计量值的计算见5.2条。一般计算值略高于实测值，精确切l定时应由电位滴定法实测（见第二篇）；5. 2 刑2一一经杂质校正后的八氧化三铀实际质量，g。若测定质量因子时，采用同一八氧化三铀（未经杂质校正），则不需作杂质校正。杂质的质量转换因子见附录AC补充件）；质量因子A的计算值A 3Ar(U) 3Ar(U）十SA（0). ( 2 ) 式中：Ar(O）一一15.9994（氧的相对原子量hAr(U) 铀的平均相对原子量，由式（3）或式（4）计算。Ar(U) 1 m, ，刑225, m, , mzzs ( 3 ) 二干十一

8、234- 0409 235. 0439 236. 0456 式中阴阳、刑川、m22s、阴阳分别为各种铀同位素的质量分数。2 毕J毛GB/T 14501. 6-94 Ar(U）二238.0508（1- M, M, - M235) + 234.0409 M23, + 236. 0456 M2, + 235. 0439 M, 式中M，、M，、M，分别为各种铀同位素的原子分数。( 4 ) 5. 3考虑到样品称量时，六氟化铀取样管表面冷空气的影响和空气浮力的影响，如果取样量小于8g 则应根据附录B（补充件）对六氟化铀中铀含量计算值进行修正。取样量在812宫时，上述两个影响相互抵消，修正值可以忽略。6 6

9、. 1 6.2 精密度室内精密度不大于o.04%。室间精密度不大于0.05%。7方法提要第二篇铀的电位滴定法分析六氟化铀经水解、蒸干、灼烧得八氧化二锚，将八氧化三铀溶于磷酸氢氟酸中，用硫酸亚铁还原铀(VI），过量的亚铁由铝（VI）催化用硝酸氧化，加氨基磺酸除去氧化过程中生成的氮氧化物。在饥（IV）的存在节，以重络酸何为氧化剂，用电位滴定法测定铀。也可由测得的铀量求出实测的质量因子（见第一篇），由此计算出六氟化铀中的铀含量。8 试剂所有试剂除特别指明外，均为分析纯，并用蒸馆水或去离子水配制。s. 1 重铭酸饵z基准试剂。使用前在120130烘至恒重。8.2 硫酸饥酷（VOSO4 2H,O）固体。

10、8. 3硝酸：65%68%。8.4 氢氟酸：48%。8.5磷酸：85%。8.6硫酸：8mol/L0 8. 7硫酸亚铁溶液：1 mol/L，溶液制备后超过两周不宜再使用。8.8氨基磺酸溶液：1.5 mol/L,150 g氨基磺酸溶于lL水中。8. 9 硝酸氨基磺酸4日酸钱混合液：溶解4.0 g铝酸镀（NH山Mo102, 4H,O于400mL水中，加500mL硝酸（8.3), 100 mL氨基磺酸溶液（8.8），混匀。溶液制备后超过两周不宜再使用。8. 10重络酸御溶液：0. 600 00 g/L，由基准试剂（8.1）配得，称准至0.02 mg。9 仪器9. 1 分析天平：感量为0.1mg和0.0

11、1 mg的分析天平，砖码经校正。9. 2 pH计最小分度值为1mV。9.3 钳电极g表面积0.1 l cm，在滴定至终点时，若电极响应变差，可将电极浸入含少量重铭酸仰的沸腾硝酸（8.3）中清洗，再用去离子水冲洗干净。9.4 甘柔参比电极。g. 5 电磁搅拌器：采用聚乙烯密封的搅拌子李铁芯长30mm，直径4mm。9. 6滴定管：10mL，最小分度值为0.05 mL；体积经校正。10 操作步骤10. 1 依步骤4.1 4. 2制备八氧化三铀样品。 与伊 - -2凶3 4 . , GB/T 14501. 6 94 10. 2 称取祥品约2g，称准至0.02 mg，放入300mL高型烧杯中，必要时需进

12、行浮力校正。1 Q. 3 加50mL磷酸（8.5),1mL氢氟酸（8.4),lmL重络酸饵溶液（8. 10），小心加热近沸，使样品全部溶解（可在杯底放一臼背景，以便观察）0 10. 4 冷却溶液，用30mL水洗烧杯壁，搅匀，再用20mL水洗搅棒。敞开烧杯在沸水浴上蒸发8h。1 o. 5 加入计算量的硫酸亚铁溶液（8. 7) （硫酸亚铁的计算体积（ll!L）相当于4.7倍八氧化三铀的克数）。混匀。盖上表面皿在沸水浴上放置lh，然后冷却至约27。10. 6 烧杯移至电磁搅拌器上。以下各步骤，除特别指明外，要连续进行。搅拌下依次加入5mL硫酸(8. 6),5 mL氨基磺酸溶液（8.剖，2mL硫酸亚铁

13、溶液（8.7）。混合12mino 10. 7 放入温度计，调节温度至35，用10mL硝酸氨基磺酸铝酸镀混合液（8.9）洗杯壁，搅拌2. 5 min，静置。.5 mino用90mL水洗温度计及杯壁，取出温度计。注意z加入混合液后溶液呈棕褐色，此颜色一般在10s内消失。10. 8 加入预先称好的，比用于氧化四价铀所需计算量少45mg的基准重错酸饵（8.1），称准至0. 02 mg（经浮力校正）。用10mL水洗盛固体重错酸何的容器，洗液并入烧杯内。10.9加入100125mg硫酸饥酷团体（8.2）。10. 10插入钳电极（9.3）及甘乘电极（9.4），由10mL滴定管（9.6）滴入重络酸饵溶液（8.

14、10）到电位约480 mV。然后每加入O.10 mL漓定液经稳定后（5s内电位变化不超过1mV）读取电位值，直到通过突跃点。注意：10. 8 10. 10必须在90ml，水加入后的7min内完成。1 o. 11 用二级差分法计算滴定至终点所消耗的重络酸御体积，把该体积中所含的重铭酸押量与固体重错酸饵量相加。11 计算结果11. 1 滴定至终点所消耗重络酸御体积的计算示伊j: 体积，rnL电位，mV6rnV 62mV 6. 00 470 21 6. 10 491 十143164 6. 20 655 一13232 6. 30 687 滴定体积V(mL)=6. l0+0.1143/(143+132l

15、二6.152 11. 2计算样品中的铀量：m3 = (D十Tel/I式中zm3 所取八氧化三铀样品中的铀量，g;D 加入固体重络酸御量，pT一一消耗重络酸饵滴定剂的体积，rnL;c 重错酸伺滴定液浓度，g/mL;? 一计算因子，其值为（重错酸何分子量6）（铀原子量2）。4 ( 5 ) GB/l 14501. G.94 对于天然铀，F值等于队41198。对非天然铀，则根据铀岗位素组成按式（3）计算铺平均原子髦。11. 3计算质量因子A:A ni,/m, ) ao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 一. . . . . . 式中zm

16、, 所取人氧化三铀样品中的铀量，如m, 所取的.氧化三铀量，g。11. 4 用质量因子A计算六氟化铀中铀的百分含量（见第一篇）。12精密度12. 1 室内精密度为0.039%。12.2 室间精密度为0.051%。 5 b , 一中 v占二二6 杂质Ag Al Am B B Be Bi Ca Cn Co Cr Cu Fe K Mg 也nNa Ni p Pb 稀土元素Sb Si Sn Ta Th Ti v w Zn Zr GB/T 14501 . 6 9 4 附录A非挥发性杂质的质量转换因子（补充件）表Al杂质可能存在的状态Ag .1l,(), AmO, 日，（），Ba() Be() Bi,C),

17、 Ca Cl Cd CnO Cr,O, Cu Fe,O, K,O MgO Mn,O, 7、la,ONi,Cl, P,O, PbO M,(l, Sb,Cl, SiO, Sn Cl Ta, CJ, ThCl, Ti(), v,o, W(J, ZnO ZrCl, 转换因于1 00 1 89 1. 13 3.22 1. 12 2 78 1. 11 1 40 1.00 1 27 1 46 1. 00 1.38 1.21 1 . G I1. 39 1.35 1. 40 2 29 1 07 1 16 1 20 2. l 4 1. 13 1. 22 1. 14 1. 67 1. 78 1. 26 1 24 1

18、.35 注z本表所列值以有关最佳资料为依据，并考虑了灼烧、冷却和氧化铀基体的影响。鉴于最终的化学状态并不能完全确定，为了保证方法的精密度，非挥发性杂质的总含量应小于01%。. 恤pUF,g 4.0 4.5 5 0 5 5 6 0 附加说明zGB/T 14501. 6-94 附录B 六氟化铀中铀含量计算值的修正（补充件）表Bl铀啻量应加的修正值UF, ,g 0. 00045 6. 5 0.00035 7 0 0.00026 7 5 0 00020 8 0 0 00015 本标准由中国核工业总公司提出。本标准由核工业标准化研究所负责起草。本标准主要起草人邱孝案、丁宝良、关景素。铀含量应加的修正值0

19、 00011 0.0CC07 0.00005 0.00002 本标准等效采用了美国ASTMC 761 88六氟化铀的化学、质谱、光谱、核及放化分析中的第1125章。, 7 叫- - ,.,._ 飞h气二一 需才en （京）新登字023号飞口的叮H筒。华人民共和国家标准六氟化锦中铀的测定GB/T 14501. 6 94 国中9唔中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，）00045电话，8522112中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有不得翻印节食开本88012301/16 印张3/4字数14千字1995军6月第版1995年6月第一次印刷印数1-1000 电岳书号155066. 1 11474 当晤264 26 标目