GB/T 14501.6-2008 六氟化鈾分析方法 第6部分: 鈾的測定

【范圍】
本部分規定了六氟化鈾中鈾的重量法和電位滴定法兩種測定方法的主要操作條件和步驟。
本部分適用于六氟化鈾中鈾的測定，也適用于高純的鈾化合物中鈾的精密測定。

【重量法】
方法提要
將液化分樣取得的六氟化鈾試樣(8~12)g，用液氮冷凍后，水解，蒸干水解液(氟化鈾酰溶液)，然后通過高溫水解轉化為八氧化三鈾，由獲得的八氧化三鈾質量和用電位滴定法測得的質量因子，計算六氟化鈾中鈾含量。

【電位滴定法】
方法提要
將六氟化鈾試樣水解，取六氟化鈾水解液，在磷酸介質中用硫酸亞鐵將鈾(VI)還原至鈾(IV)，在合適的溫度下以鉬(Ⅵ)作催化劑，用硝酸氧化過量的鐵(II)，

用氨基磺酸消除氧化過程中產生的氮氧化物，在硫酸氧釩存在下，用稱量略少于化學計量的固體重鉻酸鉀氧化大部分鈾(IV)，再用重鉻酸鉀溶液滴定至終點。

【儀器】
毫伏計或酸度計，阻抗100MΩ以上，分辨率1mV。
分析天平，分度值為0.1mg。
電磁攪拌器，帶有氟塑料包裹的攪拌子。
鉑片電極。
飽和甘汞電極。
10mL滴定管，分度值為0.05mL。

【實驗儀器制備，推薦使用】

京都電子KEM 電位滴定法自動電位滴定儀 AT-710S

【分析步驟】
用分析天平稱取含有(500～600)mg鈾的六氟化鈾水解溶液作為試料，精確到0.1mg，記錄質量為m₅。必要時需對試料質量作浮力校正。
將六氟化鈾試料置于400mL燒杯中，加入30mL磷酸，攪拌均勻。
計算試料中鈾的理論含量的質量分數，以鈾(IV)計，用ω 表示。按式(5)計算重鉻酸鉀理論需要質量m，稱取比理論需要量m少(4～8)mg的重鉻酸鉀，精確到0.1mg，記錄質量為m₆。必要時需對重鉻酸鉀質量作空氣浮力校正。

式中:
m 重鉻酸鉀理論需要質量的數值，單位為克(g)；
m₅試料的質量的數值，單位為克(g)；
ω 試料中鈾的理論含量的質量分數；
M 重鉻酸鉀的相對分子質量；
A_r(U)鈾的平均相對原子質量，由式(3)或式(4)計算。
將燒杯置于電磁攪拌器上，在攪拌情況下，加入5mL氨基磺酸飽和溶液。
用移液管加入8mL硫酸亞鐵溶液到試料溶液中，不得沿燒杯壁流下。在室溫下繼續攪拌還原不得少于1min。
加入5mL硫酸，調節溶液溫度在(35～40)°C，用移液管沿壁加入8mL氧化劑，攪拌(2～3)min后，再放置0.5min。加入氧化劑后，試液變成棕黑色，此顏色應在30s左右消失。
在攪拌條件下，沿壁加入90mL水、10mL硫酸氧釩溶液(為了避免顯著性偏差，應在加入硫酸氧釩溶液后7min內完成)。
將重鉻酸鉀完全轉人試料溶液中，充分攪拌至重鉻酸鉀完全溶解。
插入鉑片電極和飽和甘汞電極，用滴定管滴加重鉻酸鉀溶液，每加入0.10mL重鉻酸鉀溶液經電位穩定后(5s內電位變化不大于1mV認為穩定)，讀取電位值，直到通過突躍點。

結果計算
到達等當點所消耗重鉻酸鉀溶液體積V 按式(6)計算

V_n消耗的重鉻酸鉀溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
△_n，△_n-1電位值的二階微分數值，計算方法見表1。


六氟化鈾中鈾含量按式(7)計算:

式中:
ω六氟化鈾中鈾的質量分數，數值以百分數表示；
m₆重鉻酸鉀的質量的數值，單位為克(g)；
ρ 重鉻酸鉀溶液的質量濃度的數值，單位為克每升(g/L)；
V 等當點時所消耗重鉻酸鉀溶液的體積的數值，單位為毫升(mL)；
k₁ 重鉻酸鉀對天然鈾的轉換因子，k₁=2.4274；
k₂ 鈾的濃縮因子，k₂=A_r(U)/238.0289；
m₁₁六氟化鈾水解液的質量的數值，單位為克(g)；
m₁₂六氟化鈾試樣的質量的數值，單位為克(g)。
方法精密度
在重復性和再現性試驗條件下，測定方法的重復性標準差S_r為0.042％，再現性標準差S_R為0.11％。