一种四氟化钍中钍含量的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建立新的四氟化钍化学检测方法，其采用EDTA容量法测定四氟化钍中 钍含量。
【背景技术】
[0002] 钍可以用来生产核反应堆燃料元件，钍含量的测定，就是该堆芯元件最重要的技 术参数。钍量的测定方法报道的有离子色谱法、重量法、络合滴定法等。离子色谱法的优点 是检出限高，精密度好，特别适用于微量及痕量钍的检测，缺点是由于稀释误差不适合含量 高的钍的检测，色谱分离过程比较复杂，要选择好合适的分离方法，而且设备复杂，价格较 贵，许多小型实验室难以满足。重量法的优点是设备简单，大多实验室都可以满足要求，缺 点是灰化恒重过程复杂，难以操作，而且要用合适的分离方法把试样中的杂质元素与钍完 全分离，这也是比较困难的。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的就是根据检测工作的需要，立足于实验室现有仪器设备，建立采用 m)TA容量法测定四氟化钍中钍含量的方法，达到准确测定四氟化钍中钍含量的目的。
[0004] 实现本发明目的的技术方案:一种四氟化钍中钍含量的测定方法，该方法称取0.1 ~〇.3g四氟化钍试样用硝酸分解，在pH为1.6~2.0条件下，以盐酸-氯化钾为缓冲溶液，二 甲酚橙、次甲基蓝做混合指示剂，用乙二胺四乙酸钠 (EDTA)标准溶液滴定溶液从紫红色变 为亮绿色，根据标准溶液的浓度和消耗的体积计算钍含量。
[0005] 如上所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，该方法包括如下具体步骤:称取 0.1~0.3g四氟化钍试样，置于300mL三角瓶中，加入20~40mL硝酸，在调温电热板上200~ 300°C加热蒸至体积约为lmL，继续加入20mL硝酸，重复此操作至试样完全溶解，继续加热至 溶液体积约为lmL，取下，冷却至室温;加入0.3~0.5mL、lg/L苯酚红指示剂，用氨水调节溶 液pH值，使溶液从粉红色变为淡黄色，此时溶液pH为1.6~2.0;加入15mL~20mL、0.07mol/L 盐酸-氯化钾缓冲液，加入〇.5mL、2.5g/L二甲酚橙指示剂，0.3mL、lg//L次甲基蓝指示剂，此 时溶液呈紫红色，以Η)ΤΑ标准滴定溶液滴至亮绿色即为终点，记录消耗的标准溶液体积。
[0006] 如上所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其根据记录消耗的标准溶液体 积，采用如下计算公式(1)进行计算：
[0007]
[0008] 公式中：
[0009] W表不试样中铣的含量，单位为百分含量（％ );
[0010] T表示标准滴定溶液对于钍的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL);
[0011] V表不试液总体积，单位为毫升(mL);
[0012] %表示滴定消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);
[0013] V2表不分取试液的体积，单位为毫升(mL);
[0014] m表示试料的质量，单位为克(g)。
[0015] 如上所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其所述的硝酸为优级纯，P (hn〇3 ) =1·42g/mL〇
[0016] 如上所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其所述的氨水为优级纯，浓度为 25% 〇
[0017]如上所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其所述的EDTA标准滴定溶液浓度 为 Cedta=0.02mol/L。
[0018] 本发明的效果在于：本发明所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其利用 EDTA容量法，成功建立了四氟化钍中钍含量的检测方法，本发明方法适用于四氟化钍中钍 含量测定。本发明方法具有精密度高，准确可靠的特点。测定钍含量的RSD%优于0.2%。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合具体实施例对本发明所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法作进一 步描述。
[0020] 实施例1
[0021 ]本发明称取0.1~0.3g试样用硝酸分解，在pH为1.6~2.0条件下，以盐酸-氯化钾 为缓冲溶液，二甲酚橙、次甲基蓝做混合指示剂，用乙二胺四乙酸钠(EDTA)标准溶液滴定溶 液从紫红色变为亮绿色，根据标准溶液的浓度和消耗的体积计算钍含量。具体如下：
[0022] 称取0.2g四氟化钍试样，置于300mL三角瓶中，加入30mL硝酸（优级纯，ρ(ΗΝ03) = 1.42g/mL)，在调温电热板上250°C加热蒸至近干(体积为lmL)，继续加入20mL硝酸(优级纯， P(HN03) = 1.42g/mL)，重复此操作至试样完全溶解，继续加热至溶液体积为lmL，取下，冷却 至室温。以水冲洗瓶壁。
[0023] 加入0.4mL、lg/L苯酚红指示剂，用氨水(优级纯，25% )调节溶液pH，使溶液从粉红 色变为淡黄色，此时溶液pH为1.6，以精密试纸测试。
[0024] 加入18mL、0.07mol/L盐酸-氯化钾缓冲液，加0· 5mL、2 · 5g/L二甲酚橙指示剂， 0.3mL、lg/L次甲基蓝指示剂，此时溶液呈紫红色(pH为1.6)，以EDTA标准滴定溶液(CEDTA = 0.02mol/L)滴至亮绿色即为终点，记录消耗的标准溶液体积。
[0025]根据记录消耗的标准溶液体积，采用如下计算公式(1)进行计算：
[0026]计算公式：
[0027]
[0028] 公式中：
[0029] W表不试样中铣的含量，单位为百分含量（％ );
[0030] T表示标准滴定溶液对于钍的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL);
[0031] V表示试液总体积，单位为毫升(mL);
[0032] V!表示滴定消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);
[0033] V2表不分取试液的体积，单位为_升(mL);
[0034] m表示试料的质量，单位为克(g)。
[0035] 实施例2
[0036] 系统偏差的实验：
[0037]移取5mL浓度为20mg/mL的钍标准溶液，按实施例1步骤进行系统偏差实验，系统偏 差的实验结果列于表1。
[0038]表1系统偏差的测定结果 [0039]
[0040] 使用ICP-AES法与EDTA容量法对同一四氟化钍样品进行钍含量的测定，结果见表 2〇
[0041 ] 表2比对实验
[0042]
[0044] 从上表中数据可以看出两种方法结果无明显差异，证明了方法的可靠性与准确 性。
[0045] 实施例3 [0046]精密度实验：
[0047] 按方法规定的步骤，选择四氟化钍样品进行精密度实验，平行测定6次。方法的精 密度结果见表3。
[0048] 表3精密度实验结果
[0049]
[0050] 结果表明，该方法的精密度相对标准偏差RSD%优于0.2%。
[0051] 本发明试样用硝酸分解，在pH为1.6~2.0条件下，以盐酸-氯化钾为缓冲溶液，二 甲酚橙、次甲基蓝做混合指示剂，用乙二胺四乙酸钠(EDTA)标准溶液滴定溶液从紫红色变 为亮绿色，根据标准溶液的浓度和消耗的体积计算钍含量。通过样品溶解、滴定条件、系统 偏差和精密度实验，同时与等离子体发射光谱法进行了比对，建立了EDTA容量法测定四氟 化钍中钍含量的检测方法，方法的相对标准偏差为0.2 %。
【主权项】
1. 一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其特征在于:该方法称取ο. 1~ο. 3g四氟化钍试 样用硝酸分解，在pH为1.6~2.0条件下，以盐酸-氯化钾为缓冲溶液，二甲酚橙、次甲基蓝做 混合指示剂，用乙二胺四乙酸钠(EDTA)标准溶液滴定溶液从紫红色变为亮绿色，根据标准 溶液的浓度和消耗的体积计算钍含量。2. 根据权利要求1所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其特征在于:该方法包括 如下具体步骤： 称取0.1~0.3g四氟化钍试样，置于300mL三角瓶中，加入20~40mL硝酸，在调温电热板 上200~300°C加热蒸至体积约为lmL，继续加入20mL硝酸，重复此操作至试样完全溶解，继 续加热至溶液体积约为lmL，取下，冷却至室温； 加入0.3~0.5mL、lg/L苯酚红指示剂，用氨水调节溶液pH值，使溶液从粉红色变为淡黄 色，此时溶液pH为1.6~2.0; 加入15mL~20mL、0.07m〇VL盐酸-氯化钾缓冲液，加入0.5mL、2.5g/L二甲酚橙指示剂， 0.3mL、lg/L次甲基蓝指示剂，此时溶液呈紫红色，以EDTA标准滴定溶液滴至亮绿色即为终 点，记录消耗的标准溶液体积。3. 根据权利要求2所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其特征在于:根据记录消 耗的标准溶液体积，采用如下计算公式(1)进行计算： W = --X 1〇〇…(1) mK X1000 公式中： W表示试样中钍的含量，单位为百分含量（％ ); T表示标准滴定溶液对于钍的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL); V表不试液总体积，单位为毫升(mL); Vi表示滴定消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL); V2表不分取试液的体积，单位为毫升(mL); m表示试料的质量，单位为克(g)。4. 根据权利要求1所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其特征在于:所述的硝酸 为优级纯，P (HN〇3) = 1.42g/mL。5. 根据权利要求1所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其特征在于:所述的氨水 为优级纯，浓度为25%。6. 根据权利要求1所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其特征在于:所述的EDTA 标准滴定溶液浓度为CEDTA=0.02mol/L。
【专利摘要】本发明提供一种四氟化钍中钍含量的测定方法，该方法称取0.1～0.3g四氟化钍试样用硝酸分解，在pH为1.6～2.0条件下，以盐酸-氯化钾为缓冲溶液，二甲酚橙、次甲基蓝做混合指示剂，用乙二胺四乙酸钠(EDTA)标准溶液滴定溶液从紫红色变为亮绿色，根据标准溶液的浓度和消耗的体积计算钍含量。本发明所述的一种四氟化钍中钍含量的测定方法，其利用EDTA容量法，成功建立了四氟化钍中钍含量的检测方法，本发明方法适用于四氟化钍中钍含量测定。本发明方法具有精密度高，准确可靠的特点。测定钍含量的RSD％优于0.2％。
【IPC分类】G01N31/16
【公开号】CN105467069
【申请号】CN201511020254
【发明人】唐威, 张壮伟, 杨俊莉, 张洪伟
【申请人】中核北方核燃料元件有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月29日