京都电子KEM产库仑滴定法卡式水分仪 MKC-710S、卡尔·费休容量法滴定仪 MKV-710S + 管式加热法水蒸发器ADP-611 测定二氧化铀粉末和芯块的水分含量

范围、方法原理
本文件描述了二氧化铀粉未和芯块中水分含量的测定方法。
本文件适用于二氧化铀粉未和芯块中水分含量的测定。检出限为10μg。
本文件没有需要界定的术语和定义。
方法原理
卡尔·费休容量法原理
样品中的水分与已知滴定度的卡尔·费休试剂(碘、二氧化硫、吡啶和甲醇组成的溶液)进行定量反应，通过指示电位的变化判定终点，得到样品中的水分含量。
卡尔·费休库仑法原理
样品中的水分进入到卡尔·费休滴定池中，滴定池阳极生成的碳与样品中的水按1：1的比例发生反应，当滴定池中的水反应消耗完后，滴定仪通过检测过量的碘产生的电信号，确定滴定终点。

依据法拉第定律，滴定出水的量与总积分电流成比例关系。

试验环境条件
环境温度：10°C~30°C；相对湿度：35%~65%。
试剂或材料

容量法卡尔·费休试剂，市售的用于卡尔·费休容量滴定的标准试剂，或参考附录A配制。
库仑法卡尔·费休试剂，市售的用于卡尔·费休库仑滴定的标准试剂，或参考附录A配制。
水分标准物质/标准样品。

仪器设备
容量法卡尔·费休水分仪，配备卡氏加热炉。
库仑法卡尔·费休水分仪，配备卡氏加热炉。

容量法卡尔费休水分仪 MKV-710S 操作动画演示：

库仑法：

仪器操作以及功能介绍视频：

加热炉：

电子天平，分度值0.1mg。
样品瓶，配有瓶盖和硅胶密封垫，使用前在温度为105°C±5°C的烘箱中干燥1h，取出放入干燥器中冷却备用。
微量注射器，分度值0.5μL。

样品
二氧化铀粉末和芯块样品无需处理，存放于干燥器中备用。芯块样品如因过长不能放入样品瓶，使用前可折断。

试验步骤
卡尔·费休容量法测定步骤
仪器准备
启动容量法水分测定仪主机。打开搅拌装置，速度调至600r/min，设定卡式炉加热温度150°C±2°C，载气流量50mL/min。使用空样品瓶，平衡系统水分。
卡尔·费休试剂的标定
用微量注射器移取一定量的水分标准物质/标准样品，在电子天平上称量，精确至0.1mg，待将水分标准溶液注入滴定反应池后，再次称量微量注射器，精确至0.1mg，用减量法得到水分标准物质/标准样品质量，记为m_标；用容量法卡尔·费休试剂滴定，指示电位稳定至少30s无明显漂移，即为终点，卡尔·费休试剂消耗体积记为V₀；卡尔·费休试剂对水分标准物质/标准样品的滴定度记为T。
空白测定
将预先烘干并存放在干燥器中的空白样品瓶密封后放在卡氏加热炉上，用卡尔·费休试剂滴定到终点，稳定电位至少30s无明显漂移，即为终点，卡尔·费休试剂消耗体积记为V₁。
样品测定
称取0.2g~2.0g样品(精确到0.1mg)记为m，将其置于样品瓶中并密封，将样品瓶置于卡氏加热炉上。用卡尔·费休试剂滴定到终点，稳定电位至少30s无明显漂移，即为终点，卡尔·费休试剂消耗体积记为V。按公式(2)计算样品中的水分含量。

卡尔·费休库仑法测定步骤
仪器准备
开启仪器，滴定池中加入约200mL库仑法卡尔·费休试剂。打开磁力搅拌装置，调整搅拌速度为600r/min，卡式炉加热温度设置为150°C±2°C，载气流量调为50mL/min。等待漂移稳定，预滴定滴定池里残余的微量水直至达到系统平衡。
空白测定
将预先烘干并存放在干燥器中的空样品瓶密封后放在卡氏加热炉上，滴定空样品瓶中的水分至终点，记为m₀。
样品测定
称取5.0g~10g样品(精确到0.1mg)记为m₁，将其置于样品瓶中并密封，将样品瓶置于卡氏加热炉上。滴定样品瓶中的水分至终点，记为m₂。按公式(3)计算样品中的水分含量。

试验数据处理
容量法卡尔·费休试剂的滴定度T ，以mg/mL表示，按公式(1)计算：

式中：
T ——卡尔·费休试剂对水分标准物质/标准样品的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
m_标——水分标准物质/标准样品质量，单位为克(g)；
V₀——滴定时消耗卡尔·费休试剂的体积，单位为毫升(mL)。
容量法测定样品中水分的含量如，以百分数(%)表示，按公式(2)计算：

式中：
ω₁——如容量法测定样品中水分的含量，以百分数(%)表示；
T ——卡尔·费休试剂对水分标准物质/标准样品的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；
V ——样品消耗卡尔·费休滴定剂的体积，单位为毫升(mL)；
V₁——空白消耗卡尔·费休滴定剂的体积，单位为毫升(mL)；
m ——样品质量，单位为克(g)。
库仑法测定样品中水分的含量ω₂，以μg/g 表示，按公式(3)计算：

式中：
ω₂——库仑法测定样品中水分的含量，单位为微克每克(μg/g)；
m₂——滴定出样品中的水的质量，单位为微克(μg)；
m₁——样品的取样量，单位为克(g)；
m₀——滴定出空白中的水的质量，单位为微克(μg)。
精密度
平行测定水分含量约为0.05％ 的二氧化铀粉末样品6次，卡尔·费休容量法和卡尔·费休库仑法的相对标准偏差均优于5% ；当平行测定水分含量约为10μg/g的二氧化铀芯块样品6次，卡尔·费休库仑法的相对标准偏差为10%。