用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鈾萃取與分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取 劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 痕量鈾的分析是鈾含量測(cè)定工作中的重要內(nèi)容之一，如鈾礦水冶中的尾礦和廢 液，鈾轉(zhuǎn)化中的尾料、尾氣，后處理工藝的廢液、廢有機(jī)相，三廢處理中凈化水等物料中痕量 鈾的含量是工藝效率、產(chǎn)品回收率的反映，痕量鈾的分析貫穿整個(gè)核燃料循環(huán)的各個(gè)環(huán)節(jié)。 環(huán)境樣品中水、土壤的鈾含量均屬于痕量鈾范圍，痕量鈾的分析作為日常分析項(xiàng)目，特別是 稀土礦、核設(shè)施周邊等的環(huán)境監(jiān)測(cè)，每天都有大量樣品需要進(jìn)行痕量鈾分析。因此建立簡(jiǎn)便 快捷的痕量鈾分析方法具有重要的實(shí)際意義。
[0003] 目前用于濃度為10 6~10 9g/mL痕量鈾的測(cè)定方法主要有質(zhì)譜法和時(shí)間分辨熒光 法。時(shí)間分辨熒光法測(cè)痕量鈾，選擇性好、靈敏度高（10 ng/mL)，而且時(shí)間分辨熒光儀體積 小巧價(jià)格便宜，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求低，易于密封在手套箱中使用，因此應(yīng)用十分廣泛。
[0004] 時(shí)間分辨熒光法測(cè)痕量鈾主要受溶液中的干擾離子影響嚴(yán)重，主要干擾因素：H+、 NO3和Fe 3+，必須通過(guò)樣品預(yù)處理把干擾離子除去。常用的溶劑萃取法操作步驟多、幾乎每 步都是定量操作，在手套箱中操作難度大，處理時(shí)間長(zhǎng)，處理后的樣品體系不統(tǒng)一，只能使 用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)量，工作量大，直接影響分析速度（單個(gè)樣品分析時(shí)間約為40分鐘）。因 此，申請(qǐng)人在前期的研究中，根據(jù)鈾酰離子易與碳酸根形成穩(wěn)定陰離子絡(luò)合物的性質(zhì)，建立 了"一種痕量鈾樣品的預(yù)處理方法"（見(jiàn)專利ZL201110358170,申請(qǐng)日2011年11月14日， 授權(quán)公告日2015年4月29日），該預(yù)處理方法包括：（i)將痕最鈾樣品調(diào)節(jié)為堿性：（i i) 將離子交換纖維直接浸泡在樣品溶液中吸附鈾：（iii)取出離子交換纖維并用洗滌劑洗滌； (iv)將洗滌后的纖維浸泡在浸取劑中；(V)取出浸取液，待測(cè)量。采用該方法對(duì)痕量鈾樣品 進(jìn)行預(yù)處理，具有操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確度高、分析速度快、有效消除共存離子干擾的優(yōu)點(diǎn)。但上述 預(yù)處理方法采用鈾分析儀配套出售的熒光增強(qiáng)劑作為浸取劑，在長(zhǎng)期應(yīng)用過(guò)程發(fā)現(xiàn)該試劑 存在以下缺陷：
[0005] ①鈾分析儀配套出售的熒光增強(qiáng)劑中除含有熒光增強(qiáng)作用的試劑外，還含有pH 緩沖試劑、掩蔽劑等多種成分，其配方因商用而保密。申請(qǐng)人在長(zhǎng)期工作中發(fā)現(xiàn)，同批次熒 光增強(qiáng)劑制得的標(biāo)準(zhǔn)樣品繪制出的工作曲線線性良好，但是不同批次熒光增強(qiáng)劑制得的標(biāo) 準(zhǔn)樣品繪制出的工作曲線斜率有明顯差異，說(shuō)明使用不同批次熒光增強(qiáng)劑鈾的回收率不 同，熒光增強(qiáng)劑在關(guān)鍵參數(shù)的控制要求與浸取劑不同，其中某個(gè)（些）非重點(diǎn)控制參數(shù)對(duì)于 鈾的浸取率影響較大。
[0006] ②按照鈾分析儀的標(biāo)配方法，檢測(cè)每個(gè)分析樣品時(shí)熒光增強(qiáng)劑的使用量為0. 5mL， 若將熒光增強(qiáng)劑作為痕量鈾預(yù)處理方法中的浸取劑使用，則處理并檢測(cè)每個(gè)樣品時(shí)熒光增 強(qiáng)劑的使用量為10mL，其用量增加了 20倍。市售熒光增強(qiáng)劑價(jià)格貴（IOmL市場(chǎng)價(jià)為12元）， 對(duì)于批量樣品分析來(lái)說(shuō)，使用成本高，不利于方法的推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于痕量鈾樣品預(yù)處理的 雙效浸取劑，采用該雙效浸取劑既能在預(yù)處理時(shí)有效洗脫鈾，又能夠在檢測(cè)時(shí)起到熒光增 強(qiáng)劑的作用，且不同濃度區(qū)間內(nèi)鈾的回收率穩(wěn)定。
[0008] 為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效 浸取劑，所述雙效萃取劑包含熒光絡(luò)合劑、洗脫劑和溶劑，其中熒光絡(luò)合劑的濃度為 0. 04-0. lmol/L，洗脫劑的濃度為0. 2-0. 4mol/L ;所述雙效萃取劑的pH值為7-8。
[0009] 本發(fā)明的雙效浸取劑用于痕量鈾樣品預(yù)處理時(shí)，其作用原理是：①熒光絡(luò)合劑與 鈾酰離子可形成熒光絡(luò)合物，達(dá)到熒光增強(qiáng)效果；②洗脫劑，以競(jìng)爭(zhēng)吸附的方式將離子交換 纖維上吸附的鈾洗脫，達(dá)到洗脫效果。
[0010] 進(jìn)一步，所述熒光絡(luò)合劑為可溶于水的焦磷酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽；所述洗脫劑為 可溶于水的磷酸鹽、鹽酸鹽或碳酸鹽。
[0011] 進(jìn)一步，焦磷酸鹽為Na4P2OjP /或K 4P207。
[0012] 進(jìn)一步，磷酸鹽選自 NaH2P04、KH2P04、NH4H 2P04、Na2HP04、K2HP0 4、（NH4) 2HP04、Na3P04、 K3PO4、（NH4) 3P04中的一種或多種。
[0013] 進(jìn)一步，在配制雙效浸取劑時(shí)，采用硝酸調(diào)節(jié)pH值為7-8。優(yōu)選情況下，可采用硝 酸調(diào)節(jié)pH值為7. 5。
[0014] 本發(fā)明提供的用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，既能在預(yù)處理時(shí)有效洗脫 鈾，又能夠在檢測(cè)時(shí)起到熒光增強(qiáng)劑的作用，試驗(yàn)表明，對(duì)不同濃度區(qū)間內(nèi)的鈾樣品，采用 該雙效浸取劑處理后，鈾回收率穩(wěn)定，即本發(fā)明的雙效浸取劑的綜合性能良好，適用于批量 分析。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是濃度在lOO-lOOOng/mL的鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液采用本發(fā)明實(shí)施例1的雙效浸取劑處 理后使用微量鈾分析儀測(cè)量的熒光強(qiáng)度Fx與鈾濃度C x的工作曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0017] 實(shí)施例1
[0018] 雙效萃取劑配方：Na4P2O7濃度0. 04mol/L，K 2即04濃度0. 35mol/L，以硝酸調(diào)節(jié)pH 值為7. 5。
[0019] 實(shí)施例2
[0020] 雙效萃取劑配方：Na4P2Or^度(λ 08mol/L，Na 2ΗΡ04濃度(λ 2mol/L以硝酸調(diào)節(jié)pH 值為8。
[0021] 實(shí)施例3
[0022] 雙效萃取劑配方：K4P2O7濃度0. lmol/L，（NH4) 2ΗΡ044濃度0. 4mol/L，以硝酸調(diào)節(jié)pH 值為8。
[0023] 實(shí)施例4
[0024] 雙效萃取劑配方：K4P2O7濃度0. 04mol/L，KH 2P04濃度0. 2mol/L，以硝酸調(diào)節(jié)pH值 為7。
[0025] 應(yīng)用例
[0026] 以下以實(shí)施例中較優(yōu)配比的雙效萃取劑為例說(shuō)明本發(fā)明的效果。
[0027] 1、建立測(cè)量工作曲線
[0028] 取一系列濃度(；為100~1000ng/mL的鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液各0. lmL，使用實(shí)施例1的雙 效萃取劑，采用專利ZL201110358170中的方法進(jìn)行預(yù)處理，處理結(jié)束后，直接取5mL使用微 量鈾分析儀測(cè)量熒光強(qiáng)度Fx。根據(jù)F3r^Cx的關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，見(jiàn)圖1。
[0029] 從圖1上看，？；!與（：：!呈線性關(guān)系$：!=5.218(： ：!+387.0，1? = 0.997)，這反映了預(yù) 處理的穩(wěn)定性。
[0030] 使用其他實(shí)施例的雙效萃取劑對(duì)鈾標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行預(yù)處理，所測(cè)得熒光強(qiáng)度Fx與濃 度Cx也呈線性關(guān)系，只是采用不同配方的雙效萃取劑所得到的工作曲線略有差異，此處不 再一一贅述。
[0031] 2、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
[0032] 選擇約300ng/mL、800ng/mL兩個(gè)濃度的鈾溶液，分別使用實(shí)施例1、2、3、4的雙效 萃取劑進(jìn)行回收率穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)分別取6個(gè)平行樣，根據(jù)相應(yīng)的工作曲線，得到測(cè) 量結(jié)果，分別見(jiàn)表1、2、3、4。
[0033] 表 1

CN 105181408 A 說(shuō)明書 5/5 頁(yè)
[0043] 表1-4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的雙效浸取劑處理鈾樣品鈾的回收率穩(wěn) 定，說(shuō)明研制的雙效浸取劑綜合性能良好，完全滿足應(yīng)用要求。
[0044] 上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的舉例說(shuō)明，本發(fā)明也可以以其它的特定方式或其它的 特定形式實(shí)施，而不偏離本發(fā)明的要旨或本質(zhì)特征。因此，描述的實(shí)施方式從任何方面來(lái)看 均應(yīng)視為說(shuō)明性而非限定性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)由附加的權(quán)利要求說(shuō)明，任何與權(quán)利要求 的意圖和范圍等效的變化也應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，其特征在于，所述雙效萃取劑包含熒 光絡(luò)合劑、洗脫劑和溶劑，其中熒光絡(luò)合劑的濃度為0. 04-0.lmol/L，洗脫劑的濃度為 0.2-〇. 4mol/L〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，其特征在于，所述熒 光絡(luò)合劑為可溶于水的焦磷酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽；所述洗脫劑為可溶于水的磷酸鹽、鹽酸 鹽或碳酸鹽。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，其特征在于，所述熒 光絡(luò)合劑為可溶于水的焦磷酸鹽；所述洗脫劑為可溶于水的磷酸鹽；所述雙效萃取劑的PH 值為7-8。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，其特征在于，焦磷 酸鹽為Na4P2OjP/ 或P207。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，其特征在于，磷酸鹽 選自NaH2P04、KH2P04、NH4H2P04、Na2HP04、K2HP04、（NH4) 2HP04、Na3P04、K3P04、（NH4)孑04中的一種 或多種。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，其特征在于，在配制 雙效浸取劑時(shí)，采用硝酸調(diào)節(jié)pH值為7-8。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，所述雙效萃取劑包含熒光絡(luò)合劑、洗脫劑和溶劑，其中熒光絡(luò)合劑的濃度為0.04-0.1mol/L，洗脫劑的濃度為0.2-0.4mol/L。本發(fā)明提供的用于痕量鈾樣品預(yù)處理的雙效浸取劑，既能在預(yù)處理時(shí)有效洗脫鈾，又能夠在檢測(cè)時(shí)起到熒光增強(qiáng)劑的作用，試驗(yàn)表明，對(duì)不同濃度區(qū)間內(nèi)的鈾樣品，采用該雙效浸取劑處理后，鈾回收率穩(wěn)定，即本發(fā)明的雙效浸取劑的綜合性能良好，適用于批量分析。
【IPC分類】G01N1/30, G01N1/28
【公開(kāi)號(hào)】CN105181408
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510587179
【發(fā)明人】梁靚
【申請(qǐng)人】中國(guó)原子能科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月15日