EJ/T 20164-2018 後(hòu)處(chǔ)理三氧(yǎng)化鈾粉末中(zhōng)鈾(yóu)含量(liáng)測(cè)定 自動電(diàn)位滴定法

範圍(wéi)
本(běn)標準規定了三氧化(huà)鈾粉(fěn)末(mò)中鈾含(hán)量測(cè)定的分析方法，包括(kuò)方法原(yuán)理，試劑和(hé)材(cái)料(liào)，儀器設(shè)備(bèi)，試(shì)驗步(bù)驟，試(shì)驗(yàn)數(shù)據(jù)處(chǔ)理，精密度等。
本標(biāo)準適(shì)用於後處(chǔ)理三(sān)氧化鈾粉末(mò)中(zhōng)鈾含(hán)量(liáng)的(dí)測(cè)定(dìng)。

方法原(yuán)理
在(zài)磷酸介質(zhì)中(zhōng)，用(yòng)過量(liáng)的硫酸亞鐵將鈾(yóu)(Ⅵ)還原(yuán)到(dào)鈾(Ⅳ)，過量(liáng)的亞鐵(tiě)離子(zǐ)在(zài)鉬的催化下被硝(xiāo)酸(suān)氧化(huà)，而(ér)氧(yǎng)化過(guò)程中產生的NO₂^-被氨基(jī)磺酸破(pò)壞(huài)。采(cǎi)用(yòng)重(zhòng)鉻(gè)酸鉀(jiǎ)滴(dī)定(dìng)法將鈾(Ⅳ)氧化(huà)至鈾(Ⅵ)，使(shǐ)用(yòng)自(zì)動電位(wèi)滴(dī)定(dìng)儀自動滴(dī)定加標(biāo)準(zhǔn)溶液(yè)並(bìng)指示滴(dī)定終點，通過(guò)重鉻(gè)酸(suān)鉀(jiǎ)標準(zhǔn)滴定溶(róng)液(yè)的消(xiāo)耗量計算樣(yàng)品中(zhōng)的鈾含量。

儀(yí)器設(shè)備
自動(dòng)電位(wèi)滴定(dìng)儀(yí)。
分析天(tiān)平(píng)，感(gǎn)量(liáng)為(wéi)0.01mg。
電(diàn)熱(rè)板，溫(wēn)度範圍0°C~400°C，控溫(wēn)精度(dù)±2°C。
滴定(dìng)瓶，250mL，與"自動(dòng)電(diàn)位(wèi)滴定儀(yí)"配(pèi)套使(shǐ)用，耐高溫(wēn)。
容量瓶，1L，容量允(yǔn)差(chà)小(xiǎo)於(yú)0.4mL。
表(biǎo)麵皿(mǐn)，Ø=7cm。
秒(miǎo)表。

樣(yàng)品(pǐn)
後處理三(sān)氧化(huà)鈾(yóu)粉末。

試驗(yàn)步驟
樣品(pǐn)溶(róng)解
準(zhǔn)確(què)稱取兩(liǎng)份試樣0.8g～1.0g(精確至0.01mg)於(yú)滴定瓶中，加入5mL濃硝酸，蓋(gài)上表(biǎo)麵(miàn)皿，置於電(diàn)熱板上加(jiā)熱溶(róng)解。待試(shì)料(liào)溶解*後(hòu)，升(shēng)溫至(zhì)200°C，使(shǐ)樣(yàng)品緩慢(màn)蒸(zhēng)發至近幹。
將溫度升(shēng)至(zhì)約(yuē)400°C，繼(jì)續加熱到樣(yàng)品(pǐn)*轉(zhuǎn)為(wéi)桶(tǒng)紅色，沒有紅棕色氣體(tǐ)溢出(chū)後(hòu)再加熱(rè)5min，取(qǔ)下(xià)冷(lěng)卻(què)。
取下(xià)表麵(miàn)皿(mǐn)，量取(qǔ)50mL濃(nóng)磷(lín)酸(suān)沿壁(bì)加入到滴定瓶中，蓋(gài)上表(biǎo)麵皿。
將(jiāng)滴定瓶置(zhì)於(yú)電熱板上，於160°C加(jiā)熱(rè)，使(shǐ)其*溶解。
樣品測(cè)定(dìng)
樣(yàng)品溶(róng)解(jiě)*後，依次(cì)加入(rù)10mL硫酸(suān)溶(róng)液(yè)，5.0mL氨(ān)基(jī)磺酸溶(róng)液(yè)，5.0mL～10mL硫(liú)酸亞(yà)鐵(tiě)溶(róng)液(硫酸亞鐵不(bù)可(kě)沿(yán)壁加入(rù))。
將滴定瓶安(ān)裝在滴(dī)定台上進(jìn)行攪拌，插入(rù)溫(wēn)度(dù)傳(chuán)感器測量溫(wēn)度，控(kòng)製溶液溫度(dù)在(zài)33°C～35°C時停(tíng)止(zhǐ)攪拌。
加(jiā)入10mL氧化劑溶(róng)液，溶(róng)液黑(hēi)色(sè)褪(tuì)去後(40s以(yǐ)內)，繼續(xù)攪拌2.5min後靜(jìng)置0.5min使(shǐ)氣泡消失。
重鉻酸(suān)鉀預稱樣。
稱取(qǔ)一定質量的重鉻酸鉀，重(zhòng)鉻酸(suān)鉀(jiǎ)的(dí)稱樣量(liáng)m₁由(yóu)公式(shì)(1)計(jì)算(suàn)。

式(shì)中:
m₂一(yī)一(yī)稱取(qǔ)的(dí)後(hòu)處理三(sān)氧化(huà)鈾粉末的質量(liáng)，單(dān)位為克(g)；
w 一一(yī)後處理(lǐ)三氧化鈾(yóu)粉末(mò)中鈾(yóu)的(dí)理論(lùn)質量分數(shù)，%；
A 一(yī)一取值(zhí)約(yuē)為(wéi)4mg~6mg，單位為克(kè)(g)；
f  一一(yī)重鉻(gè)酸鉀對鈾的(dí)轉換(huàn)因子(zǐ)，f = 3M_鈾 / M_{重鉻酸鉀(jiǎ)}。
鈾的平均原子(zǐ)量M_鈾按(àn)公式(2)計算:

式(shì)中(zhōng):
F_U234 一一(yī)鈾234的質量豐(fēng)度；
F_U235 一一(yī)鈾235的(dí)質量(liáng)豐度；
F_U236 一一鈾236的(dí)質量(liáng)豐度(dù)；
F_U238 一一鈾238的質(zhì)量豐度。
取(qǔ)下滴(dī)定(dìng)瓶(píng)直(zhí)接加入預(yù)先(xiān)稱好的(dí)固(gù)體重(zhòng)鉻(gè)酸鉀，再(zài)沿杯(bēi)壁(bì)加入100mL的(dí)硫酸氧釩溶液，將滴(dī)定(dìng)瓶裝回滴定台。
將電極插入到(dào)滴定(dìng)瓶中，快(kuài)速(sù)攪(jiǎo)拌(bàn)溶液，電極(jí)電(diàn)位以(yǐ)0.2mV/s～0.4mV/S的(dí)速(sù)度(dù)變化時(shí)可(kě)視為反應穩(wěn)定，可以(yǐ)進(jìn)行下(xià)一(yī)步滴定。
用自動(dòng)電(diàn)位滴(dī)定(dìng)儀滴定至(zhì)終點(電(diàn)位(wèi)約600mV，終點判斷(duàn)設定為△V≥30mV)，記錄(lù)重鉻酸(suān)鉀標(biāo)準滴(dī)定溶液(yè)消(xiāo)耗(hào)體積V。

試驗(yàn)數據處理(lǐ)
樣品(pǐn)中鈾(yóu)含(hán)量以質量分數ω計(jì)，按公(gōng)式(shì)(3)計算(suàn):

式(shì)中(zhōng):
ρ 一一重鉻酸鉀(jiǎ)標準溶液的濃度，單(dān)位(wèi)為(wéi)毫克每毫升(mg/mL)；
V 一(yī)一(yī)重鉻酸(suān)鉀(jiǎ)標準(zhǔn)溶(róng)液(yè)的(dí)消耗體(tǐ)積(jī)，單(dān)位(wèi)為毫升(mL)；
結(jié)果(guǒ)為(wéi)兩次測定結果的平(píng)均值(zhí)，計(jì)算結(jié)果表示(shì)到小(xiǎo)數點(diǎn)後(hòu)三(sān)位。

精密(mì)度(dù)
在重復性條(tiáo)件下(xià)，六次(cì)獨(dú)立測定結(jié)果相(xiāng)對標(biāo)準偏(piān)差(chà)優於(yú)0.06%。