分光光度法测定重铀酸盐中的磷酸根.pdf

第33卷第2期
铀矿冶
Vol 33 No
2014年5月
URANIUM MINING AND METALLURGY
May 2014
分光光度法测定重铀酸盐中的磷酸根
孙浩波',王小芳2
(1.核工业北京化工冷金研究院,北京101149;2.新疆中核天山铀业有限公司,新疆伊守835000)
摘要:建立磷钼蓝分光光度法测定重铀酸盐中磷酸根的方法,研究显色条件,考察共存离子的干扰情况。结果
表明:显色体系磷酸根质量浓度在0.6~4.9g/mL范围内,线性良好,线性相关系数>0.99;样品加标回收率
为97%~104%,在磷酸根质量分数为1.10%时,测定结果RSD为2.3%;4 mg Sic2、6mgFe、400mgCl-、4.5
mgGe对磷酸的测定没有影响。
关键词:重铀酸盐;磷酸根;磷钼蓝分光光度法
中图分类号:TL271.4文献标志码:A文章编号:1000-8063(2014)02-0106-05
doi:10.13426/j.cnki.yky.2014.02.012
重铀酸盐作为核燃料循环的重要原料,对杂为306pg/mL,GBW(E)080186;磷标准储备液,
质含量有严格要求,其中磷酸根的含量是检验P(POi)为30.6g/mL,量取10.0mL磷标准溶
产品是否合格的一项重要指标。然而,目前还没液于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀
有标准方法检测重铀酸盐中的磷酸根,各个厂矿
1.2仪器与设备
使用的检测方法也各不相同,由此产生同类产品
721型分光光度计,上海第三分析仪器厂;
检测结果不一致的现象。因此,研究建立简便、易BS224S型分析天平,感量0.1mg,北京赛多利斯
行的标准测定方法具有重要的意义。
仪器有限公司;BG35 A PLUS型可调温电热板,
磷酸根的测定主要有重量法[、容量法5
北京莱伯泰科仪器有限公司。
分光光度法“?5l7。对于低含量磷酸根的测定,
1.3试验方法
常用磷钒钼黄分光光度法和磷钼蓝分光光度法,
1.3.1原理
磷钒钼黄分光光度法颜色稳定,但其灵敏度不如
用硝酸溶解重铀酸盐,在酸性溶液中,磷酸根
橉钼蓝分光光度法高。因此,笔者对重铀酸盐中
与钼酸铵作用,生成可溶性磷钼杂多酸黄色配合
磷酸根的测定进行试验研究,建立了磷钼蓝分光
物,以硝酸铋作催化剂,用抗坏血酸将此磷钼黄还
原为磷钼蓝,用分光光度计在700nm处进行测
光度法测定重铀酸盐中磷酸根的分析方法,以期
定,其颜色强度正比于磷酸根的含量。
该方法成为各厂矿企业对重铀酸盐中磷酸根测定
1.3.2标准曲线绘制
的标准方法
移取磷标准储备液0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、
试验部分
5.0、6.0、7.0、8,0mL分别置于50mL容量瓶
中,加水至20mL左右(绘制工作曲线时,加人2
1.1样品与试剂
mL25mg/mL.的铀溶液),加人2.5mL硫酸溶
重铀酸盐样品,中核272铀业有限公司。
液、5mL铝酸铵溶液、1mL硝酸铋溶液、3mL抗
所用试剂除特殊注明外,均为符合国家标准坏血酸溶液,稀释至刻度,摇匀,放置15
min,
在
的分析纯试剂,水为蒸馏水或去离子水。
721型分光光度计上,以试剂空白作参比,在700
硫酸,硝酸,氮氟酸;碗酸溶液,q(H2SO)为nm波长处,用1cm比色皿测定其吸光度,绘制
50%;钼酸铵溶液,50g/L;抗坏血酸溶液,10标准曲线。
g/L-;硝酸铋溶液,10g/L-;僯标准溶液,(PO)
收稿日期:2013-11
作者简介:孙浩波(1982~),男,甘肃庆阳人,工程师,从事化学分析工作。
第2期
孙浩波,等:分光光度法测定重铀酸盐中的磷酸根
107
1.3.3样品分析
处达到最大值,然后随着波长的增加而减小;而铀
称取0.1~1.0g(准确至0.1mg)重铀酸盐溶液的吸光度在650~750nm之间较小。故试
样品置于100mL烧杯中,加入3~5mL硝酸、5验选择700nm作为试验波长。
滴过氧化氢,待剧烈反应停止后,加人5滴氢氟2.1.2催化剂试验
酸,在电热板上加热溶解,蒸至近干,取下冷却,用
文献[6]5表明,抗坏血酸将磷钼黄还原为磷
少量水溶解并转移到50mL容量瓶中,以水洗涤钼蓝的反应速度很慢,提高温度和选择合适的催
烧杯壁3~4次,用水稀释至刻度,摇匀。视磷酸化剂可以提高反应速度。为此,进行了加入催化
根含量高低准确移取1~10mL磷酸根溶液置于剂和增加溶液温度来提高抗坏血酸将磷钼黄还原
50mL容量瓶中,加水至20mL左右,加2.5mL为磷钼蓝反应速度的比较试验。结果表明:在既
硫酸溶液、5mL钼酸铵溶液(需边摇边加)、1mL不加热也不加催化剂时,即使放置60min,其吸
硝酸铋溶液、3mL抗坏血酸溶液,稀释至刻度,摇光度也只有0.057,显色很不完全;在使用催化剂
匀。放置15min后,以试剂空白作参比液,于分硝酸铋或加热3min时,吸光度分別为0.104、
光光度计上700nm波长处,用1cm比色Ⅲ测定0,102,二者基本没有差异。由于在加热后需要冷
其吸光度。
却至室温,操作较为繁琐费时,故试验选择硝酸鉍
.3.4结果计算
作为催化剂。
按下式计算试样中磷酸根的质量分数:
改变硝酸铋溶液的加人体积,考察不同硝酸
we(PO)
m2×10Xk×100%。
鉻用量对吸光度的影响,结果见表1。
式中:u(PO~)为样品中磷酸根的质量分数,%
亵1硝酸铋溶液加入体积对吸光度的影响
m为从标准曲线中查出的磷酸根的质量,g;m1
硝酸铋溶液
为样品的质量,g;k为稀释倍数
加人体积/mL
53.0
吸光度
0.0990.1020.1050.1030.1060.101
2结果与讨论
2.1试验条件的选择
从表1看出,硝酸铋溶液的加人体积对磷钼
2.1.1吸收波长
蓝吸光度的影响较小,加入体积在0.5~3.0mL
其他条件不变,在650~770nm波长范围时,吸光度无明显变化,故试验选择硝酸铋溶液加
内,分别选择0.2pg/mL磷酸根溶液和1mg/mL入体积为1mL。
铀溶液,于不同波长处测定吸光度,并绘制吸收曲
1.3钼酸铵溶液加入体积
线,吸收曲线图见图1。
改变钼酸铵溶液的加人体积,考察不同钼酸
铵用量对吸光度的影响,结果见图2
0.14
0.08
米監
0.12
0.10
0.04
0.08
0.06
65067069071073075077
波长/mm
0.04
铀;磷酸根
钼酸铵溶液体积/ml
图1吸收曲线
图2钿酸铵溶液加入体积对吸光度的影响
由图1看出:磷酸根溶液的吸光度在650
从图2看出,磷钼蓝的吸光度随着钼酸铵溶
700nm之间随着波长的増加而增加,在700nm液加入体积的增加而增加,在钼酸铵溶液加入体