GB 11841-89 二氧化鈾粉末和芯塊中鈾的測定 硫酸亞鐵還原-重鉻酸鉀氧化滴定法

本標準等效采用 ISO 7097《反應堆燃料溶液和鈾產品溶液中鈾的測定 硫酸亞鐵-還原重鉻酸鉀氧化滴定法》。

●主題內容與適用范圍
本標準規定了核級二氧化鈾粉末和芯塊中鈾的測定原理、方法的適用范圍、使用的試劑和儀器設備、分析步驟、分析結果的計算和精密度。
本標準適用于核級二氧化鈾粉末和芯塊中鈾的測定。

●方法提要
采用減量法稱取樣品，小量樣品用硝酸溶解、蒸干、用水溶解殘渣，加人磷酸后進行測定，大量樣品直接用磷酸溶解后進行測定。
在含有氨磺酸的濃磷酸溶液中，用過量的硫酸亞鐵將鈾(Ⅵ)還原到鈾(Ⅳ)，過量的亞鐵離子以鉬(Ⅵ)作催化劑用硝酸氧化，然后加入水和硫酸釩酰，

用標準重鉻酸鉀溶液滴定鈾(Ⅳ)至鈾(Ⅵ)，以電位法確定滴定的終點。
核級二氧化鈾粉末和芯塊中存在的雜質元素不干擾鈾的測定。

●分析步驟
樣品的處理
二氧化鈾芯塊: 取樣前在惰性氣氛中打碎樣品。
二氧化鈾粉末: 取樣前不用再進行處理。

0.20~0.25g二氧化鈾的分析步驟
稱取0.20~0 .25g樣品(m₈)， 稱準至0.00002g，加到300mL燒杯中，樣品質量作浮力校正。
加入10mL水、3mL硝酸和2滴氫氟酸，蓋好表面皿，等反應半息后，在沸水浴上加熱， 完全溶解后，移去表面皿，蒸發至干。
稱裝有濃重鉻酸鉀溶液的滴定秤量瓶(m₉)，稱準至0.0002g。
用10mL水吹洗杯壁，溶解殘渣。
加入攪拌子，攪拌溶液并依次加入5mL硫酸溶液、40mL磷酸、0.2mL濃重鉻酸鉀溶液、5mL氨基磺酸溶液和5mL硫酸亞鐵溶液，插入溫度計。
連續攪拌溶液至少1min，調節溫度至35~40°C，用移液管沿杯壁周圍加入10mL氧化劑溶液。
暗褐色褪去后，繼續攪拌2.5min，放置30s后，立即加入100mL硫酸釩酰溶液。
插入鉑電極和飽和甘汞電極，快速攪拌溶液，但勿濺失。此時電位一般為350~400mV，由滴定秤量瓶滴入濃重鉻酸鉀溶液直至電位指示為450~480mV。
由微量注射器(或微量滴定管)加入0.10mL稀重鉻酸鉀溶液，待電位讀數在5s內的變化不超過1mV時，記下電位數和相應的體積讀數。
繼續用稀重鉻酸鉀溶液滴定，直至電位超過終點以后，再加入0.1mL滴定劑。
秤定量瓶的質量(m₁₀)， 稱準至0.0002g。

2~3g二氧化鈾的分析步驟
稱取2g樣品(m₁₁)， 稱準至0.00002g，加到300mL燒杯中，樣品質量作浮力校正。
加入50mL磷酸、2滴2%重鉻酸鉀溶液、3~5滴氫氟酸。若為芯塊樣品，加入0.5~1mL氫氟酸。
在蒸汽浴上加熱(或者保持約85°C的溫度)，直到樣品完全溶解。
冷卻溶液到室溫， 加入10mL硫酸溶液和攪拌子。
連續攪拌并依次加入5mL氨基磺酸溶液、2mL硫酸亞鐵溶液，插入溫度計，調節溫度到35°C，30s后加入10mL氧化劑溶液。
當在液中生成的暗褐色褪去后，繼續攪拌2.5min，停止攪拌，放置30s。
迅速攪拌，但勿濺失。加入100mL水和約100mg硫酸釩酰，用少量水洗杯壁。
加入預先稱好的固體重鉻酸鉀(m)，稱準至0.00002g，用少量水洗盛重鉻酸鉀的容器。此重鉻酸鉀的量是根據樣品中的總鈾量計算的，即比氧化鈾(Ⅳ)量少約5mg鈾的重鉻酸鉀。
插入鉑電極和甘汞電極，用重鉻酸鉀溶液緩慢滴定到電位近480mV后，再以0.10mL的滴定劑滴定，

每次加入滴定劑之后用水洗滴定管的端部，待電位讀數在5s內的變化不超過1mV時，記錄電位讀數和相應的體積讀數，直到超過終點以后再加入0.10mL滴定劑。

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