本發(fā)明屬于化學(xué)檢測方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到采用EDTA(乙二胺四乙酸)滴定法測定鈾鋯合金中鋯含量的具體方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外沒有發(fā)布鈾鋯合金中鋯含量的測定標(biāo)準(zhǔn)；GB/T17416《鋯礦石化學(xué)分析方法第2部分：鋯量和鉿量測定》采用X熒光光譜法測定鋯量和鉿量；YS/T372.21-2006貴金屬合金元素分析方法鋯量的測定EDTA絡(luò)合滴定法；對于鋯含量的測定一般有重量法、滴定法，國內(nèi)外關(guān)于鈾鋯合金中鋯含量測定EDTA滴定法的標(biāo)準(zhǔn)未見公開報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是根據(jù)檢測工作的需要，立足于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備，建立EDTA滴定法測定鈾鋯合金中鋯含量的檢測方法，滿足科研、生產(chǎn)檢測的需求。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，包括以下步驟：
(1)稱取一份鈾鋯合金，鈾鋯質(zhì)量比為9：1，將樣品置于50mL燒杯中；
(2)在50mL燒杯中加入硝鹽混酸，硝鹽混酸的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為25mL/g，蓋上表面皿；
(3)通過調(diào)溫電熱板將50mL燒杯中的溶液加熱到200℃，10min后加入氫氟酸溶解，氫氟酸的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為0.25mL/g；
5min后加入硫酸，控制鈾鋯合金濃度為0.25mL/g，溶解鈾鋯合金至澄清；硫酸的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為0.25mL/g；
(4)采用萃取分離方法分離掉鈾基體
步驟(3)得到的溶液用濃度為5.5mol/L的硝酸溶液全部轉(zhuǎn)入已加有萃取劑的石英分液漏斗中；
萃取劑的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為100mL/g；
分n次清洗燒杯，保證50mL燒杯中的樣液全部進(jìn)入分液漏斗中；
振蕩、靜置后，將得到的水相放入300mL錐形瓶中，用于后續(xù)鋯含量的檢測；
(5)將300mL錐形瓶置于電熱板上加熱蒸干，取下后加入濃度為6mol/L的鹽酸溶液，鹽酸的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為25mL/g；
(6)加熱至殘?jiān)芙馔耆胰芤鹤兂吻澹尤霛舛葹?00g/L的鹽酸羥胺溶液，鹽酸羥胺溶液的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為25mL/g；
(7)加去離子水，去離子水的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為500mL/g；
(8)將上述溶液于電熱板上加熱煮沸后取下，用于EDTA滴定；
(9)在煮沸的溶液中滴加濃度2g/L的二甲酚橙指示劑，二甲酚橙指示劑的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為0.06mL/g；
(10)直接用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定紅色恰變?yōu)辄S色；
(11)將溶液煮沸，如溶液出現(xiàn)紅色則繼續(xù)滴定至黃色，直至煮沸后溶液黃色保持不變即為終點(diǎn)；
(12)U-10Zr合金樣品中元素鋯的測定結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(Zr)表示，單位以百分?jǐn)?shù)(％)表示，按公式(1)計(jì)算：
式中：
ω(Zr)——鋯的測定結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，單位為％；
T——鋯對標(biāo)準(zhǔn)溶液EDTA的滴定度，單位為mg/mL；
V——步驟(10)和步驟(11)中滴定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定的體積，單位為mL；
m——步驟(1)中稱取試料的質(zhì)量，單位為g。
進(jìn)一步的，如上所述的一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，步驟(2)中，硝鹽混酸是由95mL純硝酸和280mL純鹽酸混合后，用水稀釋至體積為1000mL的溶液。
進(jìn)一步的，如上所述的一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，步驟(3)中，溶解溫度為200℃。
進(jìn)一步的，如上所述的一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，步驟(4)中，萃取劑是由磷酸三丁酯和二甲苯以體積比1：3混合制備的。
進(jìn)一步的，如上所述的一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，步驟(4)中，振蕩1min、靜置15min。
進(jìn)一步的，如上所述的一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，步驟(4)中，分n次清洗燒杯，n＝3。
進(jìn)一步的，如上所述的一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，步驟(5)中，將300mL錐形瓶置于電熱板上以200℃的溫度加熱蒸干。
進(jìn)一步的，如上所述的一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，步驟(8)中，將溶液于電熱板上在200℃的溫度下加熱煮沸后取下。
進(jìn)一步的，如上所述的一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，步驟(8)中，將溶液于電熱板上在200℃的溫度下加熱煮沸2min后取下。
本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果在于：
成功建立了EDTA滴定法檢測鈾鋯合金中鋯含量的檢測方法，利用發(fā)明內(nèi)容中列舉的實(shí)驗(yàn)條件可以精確測定碳鈾鋯合金中鋯的含量，報(bào)出了準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)，有效配合了專項(xiàng)生產(chǎn)的進(jìn)行。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
一種鈾鋯合金中鋯含量的測定方法，包括以下步驟：
(1)稱取一份鈾鋯合金，鈾鋯質(zhì)量比為9：1，將樣品置于50mL燒杯中；
(2)在50mL燒杯中加入硝鹽混酸，硝鹽混酸的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為25mL/g，蓋上表面皿；
硝鹽混酸是由95mL純硝酸和280mL純鹽酸混合后，用水稀釋至體積為1000mL的溶液；
(3)通過調(diào)溫電熱板將50mL燒杯中的溶液加熱到200℃，10min后加入氫氟酸溶解，氫氟酸的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為0.25mL/g；
5min后加入硫酸，控制鈾鋯合金濃度為0.25mL/g，溶解鈾鋯合金至澄清；硫酸的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為0.25mL/g；
實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)溶樣溫度低于200℃時(shí)，樣品均可以較平穩(wěn)的溶解，而當(dāng)溫度達(dá)到250℃時(shí)溶液沸騰，導(dǎo)致樣品迸濺造成樣品損失影響檢測結(jié)果。綜合考慮了樣品的溶解時(shí)間以及溶解過程的現(xiàn)象后，選擇樣品溶解溫度為200℃。
(4)由于鈾鋯合金中鈾的含量較高，采用萃取分離方法分離掉鈾基體。
步驟(3)得到的溶液用濃度為5.5mol/L的硝酸溶液全部轉(zhuǎn)入已加有萃取劑的石英分液漏斗中；
萃取劑是由磷酸三丁酯和二甲苯以體積比1：3混合制備的；
萃取劑的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為100mL/g；
分3次清洗燒杯，保證50mL燒杯中的樣液全部進(jìn)入分液漏斗中；
振蕩1min、靜置15min后，將得到的水相放入300mL錐形瓶中，用于后續(xù)鋯含量的檢測；
(5)將300mL錐形瓶置于電熱板上以200℃的溫度加熱蒸干，取下后加入濃度為6mol/L的鹽酸溶液，鹽酸的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為25mL/g；
(6)加熱至殘?jiān)芙馔耆胰芤鹤兂吻?，加入濃度?00g/L的鹽酸羥胺溶液，鹽酸羥胺溶液的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為25mL/g；
(7)加去離子水，去離子水的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為500mL/g；
由于酸度較低，鋯易水解析出Zr(OH)4沉淀，溶液變渾濁，影響滴定終點(diǎn)的判斷；酸度過高，指示劑變色不敏銳，滴定終點(diǎn)較難判斷。按照上述步驟配制的溶液的酸度正好滿足檢測要求。
(8)在強(qiáng)酸條件下鋯在水溶液中的離子形態(tài)主要是(ZrO)2+，(ZrO)2+極易發(fā)生聚合反應(yīng)，因此EDTA滴定前必須加熱煮沸數(shù)分鐘，以防止(ZrO)2+聚合，并減少終點(diǎn)反紅次數(shù)現(xiàn)象。
將溶液于電熱板上在200℃的溫度下加熱煮沸2min后取下，用于EDTA滴定；
(9)在煮沸的溶液中滴加濃度2g/L的二甲酚橙指示劑，二甲酚橙指示劑的體積與鈾鋯合金樣品的質(zhì)量之間的比例關(guān)系為0.06mL/g；
(10)直接用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定紅色恰變?yōu)辄S色；
(11)將溶液煮沸，如溶液出現(xiàn)紅色則繼續(xù)滴定至黃色，直至煮沸后溶液黃色保持不變即為終點(diǎn)；
(12)U-10Zr合金樣品中元素鋯的測定結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(Zr)表示，單位以百分?jǐn)?shù)(％)表示，按公式(1)計(jì)算：
式中：
ω(Zr)——鋯的測定結(jié)果以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，單位為％；
T——鋯對標(biāo)準(zhǔn)溶液EDTA的滴定度，單位為mg/mL；
V——步驟(10)和步驟(11)中滴定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定的體積，單位為mL；
m——步驟(1)中稱取試料的質(zhì)量，單位為g。
測定結(jié)果精密度如下表1所示。
表1鋯含量測定結(jié)果精密度
本發(fā)明建立了EDTA滴定法檢測鈾鋯合金中鋯含量的檢測方法。通過選擇溶樣溫度、氫氟酸的加入量、鈾的干擾實(shí)驗(yàn)、滴定酸度、滴定溫度等實(shí)驗(yàn)，以0.2g鈾鋯合金樣計(jì)，方法精密度優(yōu)于1％。方法準(zhǔn)確可靠，滿足該項(xiàng)目分析技術(shù)指標(biāo)要求。