用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于铀萃取与分析技术领域，具体涉及用于痕量铀样品预处理的双效浸取 剂。
【背景技术】
[0002] 痕量铀的分析是铀含量测定工作中的重要内容之一，如铀矿水冶中的尾矿和废 液，铀转化中的尾料、尾气，后处理工艺的废液、废有机相，三废处理中净化水等物料中痕量 铀的含量是工艺效率、产品回收率的反映，痕量铀的分析贯穿整个核燃料循环的各个环节。 环境样品中水、土壤的铀含量均属于痕量铀范围，痕量铀的分析作为日常分析项目，特别是 稀土矿、核设施周边等的环境监测，每天都有大量样品需要进行痕量铀分析。因此建立简便 快捷的痕量铀分析方法具有重要的实际意义。
[0003] 目前用于浓度为10 6~10 9g/mL痕量铀的测定方法主要有质谱法和时间分辨荧光 法。时间分辨荧光法测痕量铀，选择性好、灵敏度高（10 ng/mL)，而且时间分辨荧光仪体积 小巧价格便宜，对实验条件要求低，易于密封在手套箱中使用，因此应用十分广泛。
[0004] 时间分辨荧光法测痕量铀主要受溶液中的干扰离子影响严重，主要干扰因素：H+、 NO3和Fe 3+，必须通过样品预处理把干扰离子除去。常用的溶剂萃取法操作步骤多、几乎每 步都是定量操作，在手套箱中操作难度大，处理时间长，处理后的样品体系不统一，只能使 用标准加入法测量，工作量大，直接影响分析速度（单个样品分析时间约为40分钟）。因 此，申请人在前期的研究中，根据铀酰离子易与碳酸根形成稳定阴离子络合物的性质，建立 了"一种痕量铀样品的预处理方法"（见专利ZL201110358170,申请日2011年11月14日， 授权公告日2015年4月29日），该预处理方法包括：（i)将痕最铀样品调节为碱性：（i i) 将离子交换纤维直接浸泡在样品溶液中吸附铀：（iii)取出离子交换纤维并用洗涤剂洗涤； (iv)将洗涤后的纤维浸泡在浸取剂中；(V)取出浸取液，待测量。采用该方法对痕量铀样品 进行预处理，具有操作简单、准确度高、分析速度快、有效消除共存离子干扰的优点。但上述 预处理方法采用铀分析仪配套出售的荧光增强剂作为浸取剂，在长期应用过程发现该试剂 存在以下缺陷：
[0005] ①铀分析仪配套出售的荧光增强剂中除含有荧光增强作用的试剂外，还含有pH 缓冲试剂、掩蔽剂等多种成分，其配方因商用而保密。申请人在长期工作中发现，同批次荧 光增强剂制得的标准样品绘制出的工作曲线线性良好，但是不同批次荧光增强剂制得的标 准样品绘制出的工作曲线斜率有明显差异，说明使用不同批次荧光增强剂铀的回收率不 同，荧光增强剂在关键参数的控制要求与浸取剂不同，其中某个（些）非重点控制参数对于 铀的浸取率影响较大。
[0006] ②按照铀分析仪的标配方法，检测每个分析样品时荧光增强剂的使用量为0. 5mL， 若将荧光增强剂作为痕量铀预处理方法中的浸取剂使用，则处理并检测每个样品时荧光增 强剂的使用量为10mL，其用量增加了 20倍。市售荧光增强剂价格贵（IOmL市场价为12元）， 对于批量样品分析来说，使用成本高，不利于方法的推广使用。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种用于痕量铀样品预处理的 双效浸取剂，采用该双效浸取剂既能在预处理时有效洗脱铀，又能够在检测时起到荧光增 强剂的作用，且不同浓度区间内铀的回收率稳定。
[0008] 为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：用于痕量铀样品预处理的双效 浸取剂，所述双效萃取剂包含荧光络合剂、洗脱剂和溶剂，其中荧光络合剂的浓度为 0. 04-0. lmol/L，洗脱剂的浓度为0. 2-0. 4mol/L ;所述双效萃取剂的pH值为7-8。
[0009] 本发明的双效浸取剂用于痕量铀样品预处理时，其作用原理是：①荧光络合剂与 铀酰离子可形成荧光络合物，达到荧光增强效果；②洗脱剂，以竞争吸附的方式将离子交换 纤维上吸附的铀洗脱，达到洗脱效果。
[0010] 进一步，所述荧光络合剂为可溶于水的焦磷酸盐、硫酸盐或磷酸盐；所述洗脱剂为 可溶于水的磷酸盐、盐酸盐或碳酸盐。
[0011] 进一步，焦磷酸盐为Na4P2OjP /或K 4P207。
[0012] 进一步，磷酸盐选自 NaH2P04、KH2P04、NH4H 2P04、Na2HP04、K2HP0 4、（NH4) 2HP04、Na3P04、 K3PO4、（NH4) 3P04中的一种或多种。
[0013] 进一步，在配制双效浸取剂时，采用硝酸调节pH值为7-8。优选情况下，可采用硝 酸调节pH值为7. 5。
[0014] 本发明提供的用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，既能在预处理时有效洗脱 铀，又能够在检测时起到荧光增强剂的作用，试验表明，对不同浓度区间内的铀样品，采用 该双效浸取剂处理后，铀回收率稳定，即本发明的双效浸取剂的综合性能良好，适用于批量 分析。
【附图说明】
[0015] 图1是浓度在lOO-lOOOng/mL的铀标准溶液采用本发明实施例1的双效浸取剂处 理后使用微量铀分析仪测量的荧光强度Fx与铀浓度C x的工作曲线。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步描述。
[0017] 实施例1
[0018] 双效萃取剂配方：Na4P2O7浓度0. 04mol/L，K 2即04浓度0. 35mol/L，以硝酸调节pH 值为7. 5。
[0019] 实施例2
[0020] 双效萃取剂配方：Na4P2Or^度(λ 08mol/L，Na 2ΗΡ04浓度(λ 2mol/L以硝酸调节pH 值为8。
[0021] 实施例3
[0022] 双效萃取剂配方：K4P2O7浓度0. lmol/L，（NH4) 2ΗΡ044浓度0. 4mol/L，以硝酸调节pH 值为8。
[0023] 实施例4
[0024] 双效萃取剂配方：K4P2O7浓度0. 04mol/L，KH 2P04浓度0. 2mol/L，以硝酸调节pH值 为7。
[0025] 应用例
[0026] 以下以实施例中较优配比的双效萃取剂为例说明本发明的效果。
[0027] 1、建立测量工作曲线
[0028] 取一系列浓度(；为100~1000ng/mL的铀标准溶液各0. lmL，使用实施例1的双 效萃取剂，采用专利ZL201110358170中的方法进行预处理，处理结束后，直接取5mL使用微 量铀分析仪测量荧光强度Fx。根据F3r^Cx的关系绘制标准工作曲线，见图1。
[0029] 从图1上看，？；!与（：：!呈线性关系$：!=5.218(： ：!+387.0，1? = 0.997)，这反映了预 处理的稳定性。
[0030] 使用其他实施例的双效萃取剂对铀标准溶液进行预处理，所测得荧光强度Fx与浓 度Cx也呈线性关系，只是采用不同配方的双效萃取剂所得到的工作曲线略有差异，此处不 再一一赘述。
[0031] 2、稳定性实验
[0032] 选择约300ng/mL、800ng/mL两个浓度的铀溶液，分别使用实施例1、2、3、4的双效 萃取剂进行回收率稳定性实验，每个实验分别取6个平行样，根据相应的工作曲线，得到测 量结果，分别见表1、2、3、4。
[0033] 表 1
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[0043] 表1-4的实验结果表明，采用本发明提供的双效浸取剂处理铀样品铀的回收率稳 定，说明研制的双效浸取剂综合性能良好，完全满足应用要求。
[0044] 上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的 特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看 均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求 的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。
【主权项】
1. 用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，其特征在于，所述双效萃取剂包含荧 光络合剂、洗脱剂和溶剂，其中荧光络合剂的浓度为0. 04-0.lmol/L，洗脱剂的浓度为 0.2-〇. 4mol/L〇2. 根据权利要求1所述的用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，其特征在于，所述荧 光络合剂为可溶于水的焦磷酸盐、硫酸盐或磷酸盐；所述洗脱剂为可溶于水的磷酸盐、盐酸 盐或碳酸盐。3. 根据权利要求2所述的用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，其特征在于，所述荧 光络合剂为可溶于水的焦磷酸盐；所述洗脱剂为可溶于水的磷酸盐；所述双效萃取剂的PH 值为7-8。4. 根据权利要求2或3所述的用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，其特征在于，焦磷 酸盐为Na4P2OjP/ 或P207。5. 根据权利要求4所述的用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，其特征在于，磷酸盐 选自NaH2P04、KH2P04、NH4H2P04、Na2HP04、K2HP04、（NH4) 2HP04、Na3P04、K3P04、（NH4)孑04中的一种 或多种。6. 根据权利要求3所述的用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，其特征在于，在配制 双效浸取剂时，采用硝酸调节pH值为7-8。
【专利摘要】本发明涉及用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，所述双效萃取剂包含荧光络合剂、洗脱剂和溶剂，其中荧光络合剂的浓度为0.04-0.1mol/L，洗脱剂的浓度为0.2-0.4mol/L。本发明提供的用于痕量铀样品预处理的双效浸取剂，既能在预处理时有效洗脱铀，又能够在检测时起到荧光增强剂的作用，试验表明，对不同浓度区间内的铀样品，采用该双效浸取剂处理后，铀回收率稳定，即本发明的双效浸取剂的综合性能良好，适用于批量分析。
【IPC分类】G01N1/30, G01N1/28
【公开号】CN105181408
【申请号】CN201510587179
【发明人】梁靓
【申请人】中国原子能科学研究院
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月15日