GB 11841-89 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

本标准等效采用 ISO 7097《反应堆燃料溶液和铀产品溶液中铀的测定 硫酸亚铁-还原重铬酸钾氧化滴定法》。

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、分析结果的计算和精密度。
本标准适用于核级二氧化铀粉末和芯块中铀的测定。

方法提要
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。
在含有氨磺酸的浓磷酸溶液中，用过量的硫酸亚铁将铀(Ⅵ)还原到铀(Ⅳ)，过量的亚铁离子以钼(Ⅵ)作催化剂用硝酸氧化，然后加入水和硫酸钒酰，用标准重铬酸钾溶液滴定铀(Ⅳ)至铀(Ⅵ)，以电位法确定滴定的终点。
核级二氧化铀粉末和芯块中存在的杂质元素不干扰铀的测定。

分析步骤
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。
0.20~0.25g二氧化铀的分析步骤
称取0.20~0 .25g样品(m₈)， 称准至0.00002g，加到300mL烧杯中，样品质量作浮力校正。
加入10mL水、3mL硝酸和2滴氢氟酸，盖好表面皿，等反应半息后，在沸水浴上加热， 完全溶解后，移去表面皿，蒸发至干。
称装有浓重铬酸钾溶液的滴定秤量瓶(m₉)，称准至0.0002g。
用10mL水吹洗杯壁，溶解残渣。
加入搅拌子，搅拌溶液并依次加入5mL硫酸溶液、40mL磷酸、0.2mL浓重铬酸钾溶液、5mL氨基磺酸溶液和5mL硫酸亚铁溶液，插入温度计。
连续搅拌溶液至少1min，调节温度至35~40°C，用移液管沿杯壁周围加入10mL氧化剂溶液。
暗褐色褪去后，继续搅拌2.5min，放置30s后，立即加入100mL硫酸钒酰溶液。
插入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350~400mV，由滴定秤量瓶滴入浓重铬酸钾溶液直至电位指示为450~480mV。
由微量注射器(或微量滴定管)加入0.10mL稀重铬酸钾溶液，待电位读数在5s内的变化不超过1mV时，记下电位数和相应的体积读数。
继续用稀重铬酸钾溶液滴定，直至电位超过终点以后，再加入0.1mL滴定剂。
秤定量瓶的质量(m₁₀)， 称准至0.0002g。
2~3g二氧化铀的分析步骤
称取2g样品(m₁₁)， 称准至0.00002g，加到300mL烧杯中，样品质量作浮力校正。
加入50mL磷酸、2滴2%重铬酸钾溶液、3~5滴氢氟酸。若为芯块样品，加入0.5~1mL氢氟酸。
在蒸汽浴上加热(或者保持约85°C的温度)，直到样品完全溶解。
冷却溶液到室温， 加入10mL硫酸溶液和搅拌子。
连续搅拌并依次加入5mL氨基磺酸溶液、2mL硫酸亚铁溶液，插入温度计，调节温度到35°C，30s后加入10mL氧化剂溶液。
当在液中生成的暗褐色褪去后，继续搅拌2.5min，停止搅拌，放置30s。
迅速搅拌，但勿溅失。加入100mL水和约100mg硫酸钒酰，用少量水洗杯壁。
加入预先称好的固体重铬酸钾(m)，称准至0.00002g，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(Ⅳ)量少约5mg铀的重铬酸钾。
插入铂电极和甘汞电极，用重铬酸钾溶液缓慢滴定到电位近480mV后，再以0.10mL的滴定剂滴定，每次加入滴定剂之后用水洗滴定管的端部，待电位读数在5s内的变化不超过1mV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入0.10mL滴定剂。


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