GB/T 14501.6-2008 六氟(fú)化(huà)鈾分析方(fāng)法 第6部分: 鈾(yóu)的(dí)測(cè)定

範(fàn)圍(wéi)
本部分(fēn)規(guī)定了(liǎo)六(liù)氟化鈾中鈾的(dí)重量(liáng)法和電位滴定(dìng)法兩種(zhǒng)測(cè)定方法的主要(yào)操(cāo)作條件和步驟(zhòu)。
本部(bù)分(fēn)適(shì)用於(yú)六氟化(huà)鈾(yóu)中鈾(yóu)的測(cè)定，也(yě)適(shì)用於高純(chún)的(dí)鈾(yóu)化合(hé)物中鈾(yóu)的精(jīng)密(mì)測(cè)定。

重(zhòng)量法
方(fāng)法(fǎ)提(tí)要
將(jiāng)液(yè)化分樣(yàng)取(qǔ)得(dé)的六氟化鈾試樣(8~12)g，用(yòng)液氮冷(lěng)凍(dòng)後(hòu)，水(shuǐ)解(jiě)，蒸(zhēng)幹水(shuǐ)解(jiě)液(yè)(氟化(huà)鈾酰溶液)，然(rán)後(hòu)通(tōng)過高溫水解轉化(huà)為八(bā)氧化三(sān)鈾(yóu)，由獲得(dé)的(dí)八氧化三鈾(yóu)質量和(hé)用電位滴定法測得(dé)的質量(liáng)因(yīn)子(zǐ)，計(jì)算(suàn)六氟化鈾中鈾含(hán)量(liáng)。

電位(wèi)滴定(dìng)法
方(fāng)法提(tí)要(yào)
將六氟(fú)化鈾試(shì)樣水解，取(qǔ)六氟化(huà)鈾水解液(yè)，在磷(lín)酸介(jiè)質(zhì)中用(yòng)硫(liú)酸亞鐵(tiě)將鈾(VI)還原至鈾(yóu)(IV)，在合適(shì)的溫度(dù)下以(yǐ)鉬(mù)(Ⅵ)作(zuò)催(cuī)化劑，用硝酸氧(yǎng)化過(guò)量的鐵(tiě)(II)，用氨(ān)基磺酸(suān)消除氧化過程中(zhōng)產(chǎn)生的氮氧(yǎng)化(huà)物，在硫酸(suān)氧釩存在(zài)下(xià)，用稱(chēng)量略少於化學計(jì)量的(dí)固體(tǐ)重鉻(gè)酸(suān)鉀(jiǎ)氧化大(dà)部(bù)分鈾(IV)，再用重(zhòng)鉻酸(suān)鉀(jiǎ)溶(róng)液(yè)滴定(dìng)至終點(diǎn)。

儀器
毫伏計或酸(suān)度計(jì)，阻(zǔ)抗(kàng)100MΩ以上(shàng)，分(fēn)辨(biàn)率1mV。
分析天平，分(fēn)度(dù)值為0.1mg。
電(diàn)磁(cí)攪拌(bàn)器，帶有氟塑(sù)料包裹的攪(jiǎo)拌子。
鉑(bó)片電極。
飽和甘汞電極。
10mL滴定管，分(fēn)度值為(wéi)0.05mL。

分(fēn)析(xī)步(bù)驟(zhòu)
用分(fēn)析天平稱取含(hán)有(500～600)mg鈾的六氟化(huà)鈾(yóu)水(shuǐ)解溶液(yè)作為試料(liào)，到0.1mg，記(jì)錄(lù)質(zhì)量(liáng)為(wéi)m₅。必要(yào)時(shí)需對試(shì)料(liào)質量作(zuò)浮(fú)力校(xiào)正。
將六氟化鈾(yóu)試料(liào)置於(yú)400mL燒杯(bēi)中，加入30mL磷(lín)酸(suān)，攪(jiǎo)拌均匀(yún)。
計算試料(liào)中鈾的理論(lùn)含(hán)量的質(zhì)量分數，以(yǐ)鈾(yóu)(IV)計(jì)，用ω 表示。按式(shì)(5)計(jì)算重鉻酸(suān)鉀理(lǐ)論需要質量m，稱取比理(lǐ)論(lùn)需(xū)要(yào)量(liáng)m少(4～8)mg的重鉻(gè)酸(suān)鉀，到0.1mg，記錄(lù)質(zhì)量為(wéi)m₆。必要(yào)時需(xū)對重(zhòng)鉻酸鉀質量作空(kōng)氣浮力校正(zhèng)。

式(shì)中:
m ——重鉻酸鉀理(lǐ)論需要質(zhì)量的(dí)數(shù)值，單位為(wéi)克(g)
；
m₅——試料(liào)的(dí)質量的數(shù)值(zhí)，單位為克(g)
；
ω ——試(shì)料(liào)中(zhōng)鈾的(dí)理論(lùn)含量的質(zhì)量分(fēn)數(shù)
；
M ——重(zhòng)鉻酸鉀(jiǎ)的相(xiāng)對分(fēn)子(zǐ)質量
；
A_r(U)   鈾的平均(jūn)相對(duì)原子質量(liáng)，由式(3)或(huò)式(4)計算(suàn)。
將(jiāng)燒(shāo)杯置於(yú)電(diàn)磁攪拌(bàn)器上，在(zài)攪(jiǎo)拌(bàn)情況(kuàng)下(xià)，加入5mL氨基磺酸(suān)飽和溶(róng)液。
用(yòng)移液管加入(rù)8mL硫(liú)酸(suān)亞(yà)鐵溶液到試(shì)料溶液(yè)中(zhōng)，不(bù)得(dé)沿燒(shāo)杯壁流下(xià)。在(zài)室(shì)溫下繼續攪(jiǎo)拌(bàn)還原(yuán)不得(dé)少於1min。
加入(rù)5mL硫酸(suān)，調(tiáo)節溶液溫度在(zài)(35～40)°C，用(yòng)移液管(guǎn)沿(yán)壁(bì)加入(rù)8mL氧化(huà)劑(jì)，攪拌(2～3)min後，再放置0.5min。加入氧化(huà)劑後，試液變(biàn)成棕黑色，此顏(yán)色應在(zài)30s左右(yòu)消失。
在攪拌條件下，沿壁加入(rù)90mL水(shuǐ)，10mL硫酸氧釩溶(róng)液(為了避(bì)免顯(xiǎn)著性偏(piān)差，應在加(jiā)入(rù)硫(liú)酸氧釩溶液後(hòu)7min內完成(chéng))。
將重(zhòng)鉻(gè)酸鉀(jiǎ)*轉人試料溶(róng)液中(zhōng)，充(chōng)分攪拌(bàn)至重鉻酸(suān)鉀(jiǎ)*溶解。
插入鉑片電極(jí)和飽和(hé)甘汞(gǒng)電極(jí)，用(yòng)滴(dī)定(dìng)管滴加重(zhòng)鉻酸鉀(jiǎ)溶(róng)液(yè)，每加入0.10mL重鉻酸鉀(jiǎ)溶(róng)液(yè)經(jīng)電位穩定後(5s內(nèi)電(diàn)位變(biàn)化不大於(yú)1mV認為穩(wěn)定)，讀取電(diàn)位值(zhí)，直到通(tōng)過突躍(yuè)點。

結果(guǒ)計算
到(dào)達(dá)等當點(diǎn)所(suǒ)消耗重(zhòng)鉻酸(suān)鉀溶(róng)液體積V 按式(6)計算

V_n——消(xiāo)耗的(dí)重鉻酸鉀溶液(yè)的(dí)體(tǐ)積(jī)的數(shù)值，單(dān)位為(wéi)毫(háo)升(shēng)(mL)
；
△_n，△_n-1——電(diàn)位值(zhí)的二階微分數(shù)值，計算(suàn)方法(fǎ)見(jiàn)表1。


六氟化鈾中鈾含(hán)量按(àn)式(7)計算:

式(shì)中:
ω ——六(liù)氟(fú)化鈾中鈾的質(zhì)量分數(shù)，數值(zhí)以(yǐ)百分數表示
；
m₆——重(zhòng)鉻酸鉀(jiǎ)的(dí)質(zhì)量(liáng)的(dí)數值，單位為(wéi)克(g)
；
ρ  ——重鉻(gè)酸(suān)鉀(jiǎ)溶(róng)液的質量濃(nóng)度(dù)的數(shù)值，單位(wèi)為(wéi)克(kè)每升(g/L)
；
V  ——等(děng)當點時所消耗重(zhòng)鉻(gè)酸鉀溶液的體積(jī)的(dí)數(shù)值，單位為毫升(shēng)(mL)
；
k₁ ——重鉻(gè)酸鉀對(duì)天然鈾(yóu)的(dí)轉(zhuǎn)換(huàn)因子(zǐ)，k₁=2.4274
；
k₂  ——鈾的(dí)濃縮因子(zǐ)，k₂=A_r(U)/238.0289
；
m₁₁——六(liù)氟(fú)化(huà)鈾水解液的質(zhì)量(liáng)的(dí)數(shù)值，單(dān)位為克(kè)(g)
；
m₁₂——六氟化鈾(yóu)試樣的(dí)質(zhì)量(liáng)的數值(zhí)，單(dān)位為(wéi)克(kè)(g)。
方法(fǎ)精(jīng)密(mì)度
在(zài)重復性(xìng)和再現性(xìng)試驗(yàn)條(tiáo)件(jiàn)下，測定(dìng)方法的重(zhòng)復性標準(zhǔn)差S_r為(wéi)0.042％，再(zài)現性標(biāo)準(zhǔn)差(chà)S_R為(wéi)0.11％。


京都電子(zǐ)KEM 自(zì)動(dòng)電位(wèi)滴(dī)定儀AT-710S