GBT11841-1989二氧化铀粉末和芯块中铀的测定硫酸亚铁还原-重铬酸钾氧化滴定法.pdf

UDC 眨1 . 璐二5 4: 5 4 3 F 肠 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB 1 1 8 4 1 一 8 9 GB 1 1 8 4 3 1 1 8 4 6 一 8 9 二氧化铀粉末和芯块中铀、氮、氟、 钨和硅的测定 U r a n i u m d i o x i d e p o w d e r a n d p e l l e t s -D e t e r 而n a t i o n o f u r a n i u m , n i t r o g e n , f l u o r i n e , t u n g s t e n a n d s i l i c o n 1 9 8 9 一 1 0 - 2 1 发布1 9 9 0 一 0 8 一 0 1 实施 国 家技术监督局发布 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 中华人 民共 和国 国家标准 二氧化铀粉末和芯块中铀的测定 硫酸亚铁还原一 重铬酸钾氧化滴定法 GB 1 1 8 41 - 8 9 Ur a n i u m d i o x i d e p o wd e r a n d p e l l e t s -De t e r mi n a t i o n o f u r a n i u m一 F e r r o u s s u l f a t e r e d u c t i o n - p o t a s s i u m d i c hr oma t e o xi d at i o n t i t r i ma t r i c me t h o d 本标准等效采 用I S 0 7 0 9 7 反应堆燃料溶液和铀产品 溶液中铀的测定 硫酸亚 铁还原一 重铬酸钾 氧化滴定法。 1 主题内 容与适用范围 本标准规 定了 核级二 氧化铀粉末 和芯块中铀 的测定原理、 方法的适用范围、使用的试剂和仪器设 备、分析 步骤、分 析结果的计 算和情密 度。 本标准适用于 核级二氧化铀粉宋和芯块中铀的测定。 2方法提要 2 . 1 采用减量法称 取样品，小量样品用硝酸溶解、蒸干、用水溶解残渣， 加人磷酸后进行测定; 大量 样品直接用磷酸溶解后进行测定。 2 . 2 在含 有氨磺 酸的浓磷酸溶液中，用过量的硫酸亚铁将铀 ( V i )还原到铀 ( I V ) ，过量的亚铁离子 以钥 ( V I )作催化剂用硝酸氧化，然后加人水和硫酸钒酚，用标准重铬酸钾溶液滴定铀 ( I V )至 铀 ( V I )。以电位法确定滴定的终点。 2 . 3 核级二氧化铀粉末和芯块中存在的杂质元素不千扰铀的侧定。 3试剂 所用试剂除指明者外，均为符合国家标准的分析纯试剂。 3 . 1 氢氟酸 ( HF, 4 0 %)。 3 . 2 硝酸 ( H N O 6 5 . 0 %一 6 8 . 0 % )。 3 . 3 磷酸 ( H3 PO4 , 8 5 %)。 3 . 4 硫酸溶液 (1+1) 。 在用水冷 却的 情况下，边 搅拌边 将5 0 0 m L 硫酸 ( H 2 S 0 9 5 . 0 %“ 9 8 . 0 0% )缓慢 地 加 人 到 5 0 0 mL水中。 3 . 5 硫酸亚铁溶液 ( 2 8 0 g / L) 在不断搅拌下将5 0 M L 硫酸( H2 S O4 , 9 5 . 0 %一 9 8 . 0 ) 加人 到3 0 0 m L 水中，加人1 4 0 1I g 硫酸 亚铁 ( F e S0 , - 7 H 2 0，不 少于9 9 . 0 %) , 搅拌至溶解， 用水稀释至5 0 0 m L 。 此溶液容易氧化， 宜现 配现用。 3 . 6 氨基磺酸溶 液 ( 1 5 0 9 / L ) 将1 5 0 1 i g 氨基磺 酸 ( N H , S 0 , H，不少于9 9 . 5 % ) 溶解在1 L水中。 3 . 了 氧化剂溶液 将4 . 0 士 0 . 1 g 目 酸氨( ( NH 4 ) 6 Mo 7 02 , “ 4 H 2 0，不少于 ，9 9 . 0 % ) .溶解在4 0 0 m L水中，加人 国家技术监督局1 9 8 9 - 1 0 - 2 1 批准 1 9 9 0 - 0 8 一 O 1 实施 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 GB 1 1 841一8: 5 0 0 m L 硝 酸 ( 3 . 2 )和1 0 0 m L 氨基磺 酸溶液 ( 3 . 6 )， 混匀。此溶液配制 后超过一周 就不应再使 用。 3 . 9 硫酸钒殷 ( V O S 0 4 . 2 H2 O，大于。 7 . 0 % ) . 3 . 9 硫酸钒 脱溶液 ( 1 . 2 5 g 1 L) 称 取1 . 2 5 1 0 . 0 1 g 硫 酸钒酸( 3 . 8 ) 溶 解 在 含 有 2 5 m L 硫 酸 溶 液 ( 3 . 4 ) 的 9 0 0 m L 水 中， 用水 稀 释 至1 L，或用其他方法配制。此溶液配制一周 后就不要 再使 用。 3 . 1 0 重铬酸v fl( K2 Cr 2 07 ，标准物质)。 3 . 1 1 重铬酸钾溶液 3 . 1 1 . 1 浓重铬酸钾溶液 称一个 洗净、卜 燥的 1 L 容量瓶 ( 。 ， )，称准至。 . 0 l g 。称取约9 . 8 1 8 重 铬酸 钾 ( 3 . 1 0 ) ( m2 ) , 称 准至 0 . 0 0 0 1 g , 用水 溶解， 转移到称过的容量瓶中，用水稀释至1 L，称 此容量瓶及溶液的总量 ( m,j )，称准至。 . 0 1 g ,混匀。固体重铬酸钾的质量经浮力校正和纯 度校正。按式 ( 1 )计算重 铬酸 钾溶液的浓度: 二 一 止 n? x 1 0 0 加 3 一 m l ( 1) 式中:c 浓重铬酸钾溶液的重量百分浓度，%; m 容量瓶的质量，9; 。， 固体重铬酸钾的质量，9 。3 容量瓶加浓重铬酸钾溶液的总质量，9 。 3 . 1 1 . 2 稀重铬酸钾溶液 称一个 洗净、于 燥的 2 L 容量瓶 ( 。 ; )，称准至。0 2 g 。在一个称量瓶中称取约1 5 0 g 浓重 铬酸 钾 溶液 ( 3 . 1 1 . 1 ) ( m; )，称准至0 . 0 0 1 g ， 将此溶液的大部分 转移到2L 容量瓶 中，再称此称量瓶及残 留 溶液的量 ( 。 。 ) ，称准至。 0 0 1 g ， 用水稀释至2 L 并称出总量 ( M O，称 准至。 . 0 2 g ,混匀。用式 ( 2 )训 境 稀重铬酸钾溶液的浓度: 。 ， 二 - ， 止 m s - m fi 1一 x 10 0 . . 。 . 川 附 了一m 4 式中:c 与式 ( 1)相同; c Z稀重铬酸钾溶液的重量百分浓度，%; m, 容量瓶的质量，9 ; 。 ; 称量瓶加 浓重 铬酸钾溶液的总质量，9 ; ， 。 称量瓶及残留 溶液的总质量，9 ， ，: 容量瓶加稀重铬酸钾溶液的总质量，9 。 4 仪器设备 4 . 1 p H 计，能读 到 1 m V ,输人 阻抗不小于l o o M S 2 。具有同样性能的离子计或直流 数字电压表 均可 使用。 4 . 2 磁力搅拌器和聚乙烯复面的搅拌子。 4 . 3 铂电 极，电 极面积约为0 . 1 一I c m, ，电极的性能 应处于正常状态。若发现电 极响应变差， 可将 电 极插人含有少量重铬酸钾的沸腾硫酸 ( 3 . 2 )中 清洗，再用蒸馏 水冲 净，也可以 将电 极放在 喷灯 火 焰上 烧至红热。 4 . 饱和甘汞电极。 4 . 5 称址滴定瓶 ( 带滴头和输液管)，容量约4 0 m L。 4 . 6 微量注射器，1 0 o p L ,精度 1 %。 能达 到此精度 的微量滴 定管 也可使用。 4 . 7 天平，最大载荷2 0 0 g ，分度值0 . 1 mg . 4 . 8 天平，最大载荷2 0 e .分度值0 . 0 1 M R . 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 GB 1 1841 一 8 9 4 . 8 天平，最大载荷5 k g ，分度值 5 -g o 4 . 1 0 滴定管，l o mL,最小分度值为0 . 0 5 m 1. o 5 分析步骤 5 . 1 样品的处理 二氧化铀芯块: 取样前在惰性气氛中打碎 样品。 二 氧化铀粉末:取样前不用再进 行处理。 5 . 2 0 . 2 0 - 0 . 2 5 9 - 氧化铀的分析步骤 5 . 2 . 1 称取0 . 2 0 一 0 . 2 5 8 样品 ( m a )， 称准至0 . 0 0 0 0 2 g ， 加到3 0 0 m L 烧杯中， 样品质量作浮力校正。 加人I O m L 水、3 m 1. 硝酸 ( 3 . 2 )和2 滴 氢氟酸 ( 3 . 1 )，盖 好表面II I ，等反应平 息后，在沸水浴上 加 热，完全 溶解后，移去表面皿，蒸发至 厂 。 5 . 2 . 2 称装 有侬重铬酸钾溶液 ( 3 . 1 1 . 1 )的滴定称量瓶 ( 。 ， ) ，称准至fl . 0 0 0 2 9 0 5 . 23 用j o m L水吹洗杯峨，溶解残i M e 5 . 2 . 4 加人 搅拌子 ，搅拌溶液并依次加人5 m 1.硫 酸溶液 ( 3 . 4 )、4 0 m L 磷酸 ( 3 . 3 )、0 . 2 m L浓 重铬酸钾溶液 ( 3 . 1 1 . 1) 、 5 ML氨基磺酸溶液 ( 3 . 6 )和 5 m 1.硫酸亚铁溶液 ( 3 . 5 )，插入温度计。 注: 也可以在磷酸贮液中加人等址的浓重铬酸钾溶液 ( 3 . 1 1.1) 以破坏还原性杂质 硫酸亚铁溶液应用P l i 液管直接加到溶液中。不要溅在烧杯壁上。 5 . 2 . 5 连续搅拌溶液至少 1 mi n ,调节温度至3 5 一4 0 C , 用移液管沿杯壁周围加人l o mL氧 化剂溶液 ( 3 . 7 )。 注:加人氧化剂溶液后溶液即变成0 ,喝色，但此颇色存留时间不得扭过4 0 S。 5 . 2 . 6 暗褐色褪去后，继续搅拌2 . 5 mi n ,放置3 0 s后，立即加人1 0 0 m L硫酸钒酞溶液 ( 3 . 9 )。 注:可以用加入1 0 0 m L水和1 2 5 mg 固体硫酸钒酸 ( 3 . 8 )代替硫酸A酞溶液 ( 3 . 9 )。 5 . 2 . 7 插人铂电极 和饱和甘汞电极，快速搅拌溶液， 但勿溅失。此时电位一般为3 5 。 一 4 0 0 m V , 由滴 定称量瓶滴人浓重 铬酸钾溶液 ( 3 . 1 1 . 1 )直至电位指示为4 5 0 - 4 8 0 M V . 5 . 2 . 8 由微量 注射器 ( 或微量滴定管)加 人O . I O m L稀重 铬酸钾溶液 ( 3 . 1 1 . 2 )，待电位读数在5 s 内的变化不超过1 m V 时，记下电 位数和相 应的体积读数。 5 . 2 . 9 继续用稀重铬酸钾容 液 ( 3 . 1 1 . 2 )滴 定，直至电位超过终点以 后，再加人。 , 1 m L滴 定剂。 注为了避免发现明显的误旅，加人硫酸饥肤溶液后应在 7 mi “ 之内完成滴定。 5 . 2 . 1 0 称滴定称 量瓶 的质量 ( 。 ! 。 )，称准至 0 . 0 0 0 2 9 . 532一3 g -氧化铀的分析步骤 5 . 3 . 1 称取2 g 样品 ( 。、 、 )，称准至 。0 0 0 0 2 g ， 加到3 0 0 m L 烧杯 中， 样品质量作浮力校正。 5 . 3 . 2 加人5 0 m L 磷酸 ( 3 . 3 )、2 滴2 % 重铬酸钾溶液、3 一5 滴氢氟酸 ( 5 . 1 )。若为芯块样品， 加人0 . 5 一1 mL氢氟酸 ( 5 . 1 ) 5 . 3 . 3 在蒸汽浴上加热 ( 或者保持约8 5 的温度)，直到样品完全溶解。 5 . 3 . 4 冷却溶液到室温，加人j o m L硫酸溶液 ( 3 . 4 )和搅拌子 。 5 . 3 . 5 连续 搅 拌并依 次加人5 i n L 氨基磺 酸溶液( 3 . 6 ) 、 2 m L 硫酸亚铁溶液 ( 3 . 5 节温度到3 5 C, 3 0 、 后加人I O m L氧化剂溶液 ( 3 . 7 ) 注:j 与5 . 2 . 4 的注相同。 多 与52 . 5 的注相同， ，插入温度计，调 5 . 3 . 6 当 溶液中 生成的暗褐色褪去 后，继续 搅拌2 . 5 m i n ，停止搅拌，放置3 0 s . 5 . 3 . 7 迅速 搅拌，但勿溅失。加人1 0 0 m L 水 和约1 0 0 m g 硫 酸钒酸( 3 . 9 ) ，用少量水洗杯壁。 5 . 3 . 6 加入预先称好的固体重铬酸钾 ( 3 . 1 0 ) ( m) ，称准至0 . 0 0 0 0 2 g , 用少量水洗盛重铬酸钾的容器。 此重铬酸钾的量 是根据样品中 的总铀量计算的，即比氧化铀 ( I V )量少约5 m g 铀的重铬酸钾。 插人铂电 极和甘 汞电极， 用重铬酸钾 溶液( 3 . 1 1 . 2 ) 缓慢滴定到电位 近4 8 0mV 后，再 以O . l o m L 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 GB 11 841 -89 的滴 定剂滴定，每次加人滴定剂之后用水 洗滴定管 的端部，待电位读数在5 s 内的变化不超过1 m V 时，记录电位 读数和相应的体积读数，直 到超 过终 点以 后再加人0 . 1 O m L滴 定剂。 注:与5 . 2 . 9 的注相同。 分析结果的计算 :， 0 . 2 0 .0 . 2 5 g 二氧化铀的结果计算 6 . 1 . 1 以二阶差 分法计算滴定终点时消 耗的稀重铬酸钾 溶液的体积，如: K, Cr 2 07 溶液电位 ( mV)2 ( m V) mL mV 0 . 3 0 5 1 4 0 . 4 0 5 4 6 3 2 7 6 0 . 5 0 6 5 4 1 0 8一 7 1 0 . 6 0 6 9 1 3 7 稀重铬酸钾溶液体积Y二0 . 4 0 +0 . 1 0 x C 7 6 / ( 7 6+ 7 1 ) 二 0 . 4 5 2 1 . 1 . 2 按式 (3 )计算二氧化铀中的铀含量: Qu ( %) C c, ( m， 一m, 0 ) +c 2 PV) x2 . 4 2 7 3 xG m g x 1 0 0 (3) 式中:Qu ( % ) 二氧化铀中铀的百分含量，%. c 】 浓重 铬酸钾溶液的重量百分浓度，% ; c 2 -稀重铬酸钾溶液的重量百分浓度，%。 。: 二氧化铀的取样量 ，9 ， P稀重铬酸钾溶液的密度，g / m L. ( 二 。 一 。 、 。 ) 浓重 铬酸钾溶液的滴定量，9 ， 厂 终点时稀重铬酸钾溶液的体积，mL， 2 . 4 2 7 3 重铬酸钾对天然铀 的转换因子; G 铀的 浓缩因子二 样品中铀的 原子量/ 2 3 8 . 0 2 9 0 2 一3 9 二氧化铀 的结果计算 1 用二阶差分法计算终点时消耗 的重铬酸钾溶液体积，计算方法与6 . 1 . 1 相同。 2 按式 (4 )计算二氧化铀中的铀含量: 曰，. 跪.自.舀. Q U ( % ) =( m+c 2 P 厂) x 2 . 4 2 7 3 x G 用 1 1 x 1 0 0 ， ， 。 。 。