鄢飛燕,劉朝,張鑫,古星枚,譚茜
(核工業(yè)230研究所,長沙 410007)
TBP萃淋樹脂分離ICP-MS測定八氧化三鈾中的釷和鋯*
鄢飛燕,劉朝,張鑫,古星枚,譚茜
(核工業(yè)230研究所,長沙 410007)
采用TBP萃淋樹脂萃取色層分離,ICP-MS法測定U3O8中痕量雜質(zhì)元素Th和Zr。U3O8樣品先經(jīng)硝酸溶解,再用鹽酸轉(zhuǎn)化成氯化鈾酰,以TBP萃淋樹脂作為固定相,6 mol/L鹽酸作為流動相,使鈾與待測雜質(zhì)元素Th和Zr進行分離,用ICP-MS測定淋洗液中雜質(zhì)元素Th和Zr的含量。Th和Zr的檢出限分別為0.008 5 μg/L和0.068 μg/L,線性方程分別為y=55.789x-0.001 2和y=23.889x-0.001 7,線性相關(guān)系數(shù)r2=1。測定結(jié)果的相對標準偏差均小于5%(n=5),加標回收率在96%~103%之間。用該法測定U3O8標準物質(zhì),測定結(jié)果與標準值一致。該法操作簡便,分離快速,測定結(jié)果準確、可靠。
八氧化三鈾;ICP-MS;TBP萃淋樹脂;釷;鋯
鈾是非常重要的核燃料,在鈾的生產(chǎn)工藝中雖然已對其中的雜質(zhì)進行了有效控制,但仍需要對鈾中雜質(zhì)元素的含量進行準確測定,Th和Zr就是其中需要測定的重要元素。目前測定八氧化三鈾中雜質(zhì)Th和Zr的方法很多,如發(fā)射光譜分析[1-6]、分光光度法[7]和化學(xué)光譜法[8]等。
等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)技術(shù)具有靈敏度高、譜線簡單、多元素同時測定、檢出限低等特點,已應(yīng)用在鈾化合物雜質(zhì)分析工作中[9-12]。目前已有李金英等[13]采用ICP-MS技術(shù)測量了八氧化三鈾中Zr,Nb,Ta元素,但利用ICP-MS同時分離測定U3O8中Th和Zr的方法報道較少。
筆者根據(jù)Th和Zr與U元素在TBP鹽酸介質(zhì)中分配系數(shù)上的明顯差異,以TBP萃淋樹脂為固定相,6 mol/L鹽酸為流動相的萃取色層法,可以方便地將雜質(zhì)Th和Zr元素從鈾基體中分離出來,建立了ICP-MS測量八氧化三鈾中Th和Zr的方法。
1.1主要儀器與試劑
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀:Nexion 300x型,美國珀金埃爾默股份有限公司;
硝酸:MOS級,北京化學(xué)試劑研究所;
鹽酸:優(yōu)級純,株洲市星空化玻有限責任公司;
硝酸溶液:7.5 mol/L;
鹽酸溶液:6.0 mol/L;
Th標準溶液:1 000 μg/mL,國家有色金屬及電子材料分析測試中心;
Zr標準溶液:1 000 μg/mL,國家有色金屬及電子材料分析測試中心;
八氧化三鈾中鈾和雜質(zhì)元素成分分析標準物質(zhì):編號為GBW 04205和GBW 04232,中國核工業(yè)總公司;
加標Th和Zr溶液:10 μg/mL,由Th標準溶液和Zr標準溶液梯度稀釋;
Rh內(nèi)標溶液:10 μg/L,國家有色金屬及電子材料分析測試中心;
過氧化氫(H2O2):30%,優(yōu)級純;
實驗用水為去離子水,電阻率為18.25 MΩ·cm。
1.2儀器工作條件
射頻功率:1 500 W;等離子體氣流量:18 L/min;輔助氣流量:1.2 L/min;霧化氣流量:0.98 L/min;掃描次數(shù):8次;測定次數(shù):3次;每個質(zhì)量通道數(shù):1;測定方式:跳峰;停留時間:400 ms;取樣錐孔徑:1.1 mm;截取錐孔徑:0.88 mm;超截取錐孔徑:1.0 mm;進樣體積:19 μL/min。
利用三通進行在線內(nèi)標校正,以10 μg/L的Rh溶液作內(nèi)標,碰撞池模式下進行檢測。
1.3萃取色譜柱
色譜柱:內(nèi)徑為10 mm,長300 mm的色層柱,石英材質(zhì)(見圖1);CL-TBP萃淋樹脂:150~250 μm,含TBP 60%(北京瑞樂康分離科技有限公司);每根柱子的樹脂裝填量為8.0 g左右,樹脂裝填后無空隙氣泡。使用前用6 mol/L鹽酸平衡,使用后用50~60 mL水解吸樹脂中的鈾。
圖1 萃取色層柱剖面圖
1.4標準曲線溶液的配制
將Th和Zr標準溶液用0.1 mol/L HCl溶液進行梯度稀釋,配制成Th和Zr的質(zhì)量濃度分別為0,0.1,1,10,50,100 μg/L的系列混合標準溶液,繪制Th和Zr的標準曲線。
1.5樣品處理
準確稱取0.3 g U3O8樣品于聚四氟乙烯坩堝中,加入7.5 mol/L的硝酸3 mL,于電熱板上加熱至蒸干,再加入1 mL濃HCl蒸干趕硝酸,重復(fù)1次,然后加入6 mol/L的鹽酸2 mL溶解至澄清,待冷卻后上柱分離。分離時用6 mol/L HCl溶液淋洗色層柱,棄去前2 mL,承接從第3 mL到24 mL的淋洗液于玻璃燒杯中,再放置電熱板上加熱蒸至近干,然后用2.5 mol/L的HCl溶液2.0 mL復(fù)溶,最后轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶中,加水至標線,搖勻,待測。
2.1樣品溶解方法選擇
U3O8樣品溶解的完全程度不僅直接影響色層柱中鈾基體的分離效率,也影響被測雜質(zhì)元素的結(jié)果,因此選擇兩種樣品消解方法進行對比。
方法一:準確稱取0.3 g U3O8樣品于聚四氟乙烯坩堝中,加入6 mol/L的鹽酸4 mL和2 mL H2O2后蓋上表面皿,在電熱板上加熱至近干,冷卻至室溫,再加2 mL 6 mol/L鹽酸繼續(xù)溶解,溶液澄清后冷卻待上柱分離。
方法二:準確稱取0.3 g U3O8樣品于聚四氟乙烯坩堝中,加入7.5 mol/L的硝酸3 mL于電熱板上加熱至蒸干,再加入1 mL濃HCl蒸干趕硝酸,重復(fù)1次,然后加入6 mol/L的鹽酸2 mL溶解至澄清,待冷卻后上柱分離。
試驗結(jié)果表明:方法一溶解樣品的時候,樣品溶液會濺到坩堝壁上,對后續(xù)溶解增加困難,且部分樣品溶解不完全。方法二先將U3O8轉(zhuǎn)化成硝酸鈾酰,后再利用鹽酸轉(zhuǎn)化成氯化鈾酰。方法二能比較完全地溶解樣品,且該溶樣方法適用于四氟化鈾等其它鈾化合物的溶解。因此選用方法二溶解U3O8樣品。
2.2分離條件的選擇
準確稱取300 mg國家一級標準物質(zhì)GBW 04205,加入雜質(zhì)元素Th和Zr各10 μg,按1.5實驗過程溶解樣品,采用TBP萃淋樹脂為固定相,6 mol/L鹽酸為流動相進行分離,每2 mL收集1份淋洗液,稀釋到10 mL,于ICP-MS儀器上測量,繪制淋洗曲線,結(jié)果如圖2所示。
圖2 Th和Zr的淋洗曲線
由圖2可知,在前20 mL的淋洗液中,雜質(zhì)與基體鈾分離較好,為了保證待測元素沒有損失,收集淋洗液至24 mL。
2.3被測元素質(zhì)量數(shù)的選擇
ICP-MS測量過程中,多原子離子會干擾元素的測量,如92Zr受到AsO+的干擾,為了避免這種多原子離子干擾,選擇90Zr進行測量,且用碰撞池模式可降低這種干擾,Th在質(zhì)譜中不存在多原子離子干擾,可選同位素只有232Th。
2.4鈾對測定的影響
在選定的條件下,進行了鈾對待測雜質(zhì)元素光譜測定的影響試驗,結(jié)果表明鈾的濃度不大于6 μg/mL時,可以通過內(nèi)標進行校正,對測定影響較小。而經(jīng)過TBP萃淋樹脂色譜分離后的溶液中殘留鈾的濃度小于1 μg/mL,因此可以忽略其對Th和Zr質(zhì)譜測定的影響。
2.5線性方程與方法檢出限
按實驗方法測定1.4中配制的系列混合標準溶液,以Th,Zr相對豐度和內(nèi)標Rh相對豐度的比值為縱坐標、質(zhì)量濃度為橫坐標繪制標準曲線,線性方程、線性范圍與相關(guān)系數(shù)見表1。對空白溶液連續(xù)平行測定11次,以空白測定值的3倍標準偏差計算方法檢出限,結(jié)果見表1。
表1 線性方程、線性范圍、相關(guān)系數(shù)與方法檢出限
2.6加標回收和精密度試驗
對該方法進行了加標回收試驗和精密度試驗,結(jié)果見表2。由表2可知,方法的加標回收率為96%~103%,說明該法具有較高的準確度。Th,Zr測定結(jié)果的相對標準偏差為1.6%~2.9%,說明該法具有良好的精密度。
表2 方法的加標回收率(n=5)
2.7標準物質(zhì)測定
按實驗方法測定國家一級標準物質(zhì)GBW 04205和GBW 04232中的雜質(zhì)元素Th和Zr,結(jié)果見表3。從表3中可以看出,檢測數(shù)據(jù)均落在標準值的置信區(qū)間內(nèi),且相對標準偏差小于5%,表明本法結(jié)果準確、可靠。
表3 八氧化三鈾標準物質(zhì)中Th和Zr的分析結(jié)果(n=5)
用CL-TBP萃淋樹脂作為固定相,6 mol/L鹽酸為流動相,對U3O8中的鈾基體進行萃取分離,利用ICP-MS法測量U3O8樣品中的Th和Zr雜質(zhì)元素的含量。該法操作簡便,分離快速,測定結(jié)果準確可靠,適用于鈾化合物中雜質(zhì)元素Th和Zr的檢測。
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檢測左卡尼汀中對映異構(gòu)體含量的方法
公布號:CN105424828A 公布日:2016.03.23
申請人:山東齊都藥業(yè)有限公司
本發(fā)明屬于藥物檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種檢測左卡尼汀中對映異構(gòu)體含量的方法。本發(fā)明利用苯甲酰鹵系列化合物作為衍生化試劑對左卡尼汀進行衍生化,然后采用HPLC法進行檢測,以面積歸一化法計算對映體的含量。本發(fā)明檢測左卡尼汀中對映異構(gòu)體含量,有著較高的重復(fù)性、精密度和準確度,對控制左卡尼汀原料藥的質(zhì)量、保證用藥安全有重要意義。另外,本發(fā)明使用苯甲酰鹵系列化合物作為衍生化試劑,成本較低,TLC法監(jiān)測衍生化過程顯示,衍生化反應(yīng)完全,左卡尼汀及其對映異構(gòu)體全部轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的衍生物,從而保證了檢測結(jié)果的準確。
一種祖師麻的有效成分測定方法
公布號:CN105424830A 公布日:2016.03.23
申請日:2015.11.11
本發(fā)明公開了一種祖師麻制劑的有效成分測定方法,包括以下步驟:(1)對照品溶液的制備。取祖師麻甲素、7-羥基香豆素對照品,制成含祖師麻甲素、7-羥基香豆素的混合溶液;(2)供試品溶液的制備。取祖師麻片,研細,加入溶劑超聲處理,濾過,得到續(xù)濾液;(3)測定法。取對照品溶液與供試品溶液,注入液相色譜儀,得到色譜圖,根據(jù)色譜圖計算供試品中相應(yīng)成分的含量。
一種用于測定四氯化鈦懸浮液中鋁粉含量的方法
公布號:CN105424869A 公布日:2016.03.23
申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
本發(fā)明具體涉及一種用于測定四氯化鈦懸浮液中鋁粉含量的方法。本發(fā)明方法包括以下步驟:(1)取四氯化鈦懸浮液,將懸浮液緩慢轉(zhuǎn)移至盛有乙醇試樣的容器底部,搖勻,過濾,得到第一沉淀;(2)向第一沉淀中加入鹽酸,溶解后加入硝酸和高氯酸,加熱蒸干,再用鹽酸溶解,得到第一溶液;(3)向第一溶液中加入鐵鹽后,調(diào)節(jié)pH值為3~4,再加入緩沖溶液調(diào)整pH值為6~6.5,過濾得第二沉淀;(4)向第二沉淀中加入鹽酸,溶解后調(diào)節(jié)pH值為9~12,得到第二溶液;(5)將第二溶液煮沸,冷卻至常溫,定容,過濾,取濾液,采用EDTA返滴定法測定第二溶液中的鋁含量,計算得到懸浮液中鋁粉含量。本發(fā)明精密度和回收率均較高,具有很高的實用價值。
氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜測定茶葉中蒽醌殘留量的方法
公布號:CN105424855A 公布日:2016.03.23
申請人:浙江出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心;上海出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢驗檢疫技術(shù)中心;浙江省檢驗檢疫科學(xué)技術(shù)研究院
本發(fā)明涉及一種測定茶葉中污染物殘留量的方法,尤其涉及一種氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜測定茶葉中蒽醌殘留量的方法。氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜測定茶葉中蒽醌殘留量的方法,該方法包括以下的步驟:(1)樣品處理;(2)測定。標準工作液和樣品溶液在設(shè)定的氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜條件下進樣。本發(fā)明的測定方法采用氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法測定茶葉中蒽醌殘留量,方法簡便、快速、準確、可靠,檢測限、回收率和精密度均符合要求。
一種利用結(jié)晶紫-過氧化氫測定啤酒中痕量甲醛的方法
公布號:CN105424691A 公布日:2016.03.23
申請人:運城學(xué)院
本發(fā)明涉及測定啤酒中痕量甲醛的技術(shù)領(lǐng)域,是一種利用結(jié)晶紫-過氧化氫測定啤酒中痕量甲醛的方法;該方法利用在硫酸介質(zhì)中,甲醛能催化過氧化氫氧化結(jié)晶紫的褪色反應(yīng),其褪色程度與甲醛的含量成正比,從而建立一種測定啤酒中痕量甲醛的新方法;首先將結(jié)晶紫溶液、硫酸和過氧化氫分別依次加入兩支比色管混勻,然后向其中一支加入啤酒待測液,放置于恒溫水浴鍋中加熱后冷卻,構(gòu)成催化體系,另一支加入樣品空白,構(gòu)成非催化體系,最后采用比色皿,在最佳測試波長下對其進行分別測量吸光度,將兩個測量的吸光度相減得到△A,從而計算出啤酒中甲醛的含量;本發(fā)明主要應(yīng)用在測定啤酒痕量甲醛含量方面。
一種茶葉中美術(shù)綠添加含量的檢測方法
公布號:CN105424640A 公布日:2016.03.23
申請人:浙江大學(xué)
Determination of Trace Thorium and Zirconium in Triurannium Octoxide by ICP-MS with Separation of TBP-Levextrel
Yan Feiyan, Liu Chao, Zhang Xin, Gu Xingmei, Tan Xi
(Research Institute No.230, CNNC, Changsha 410007, China)
A method for the determination of Th and Zr in triurannium octoxide(U3O8) by ICP-MS with TBP chromatography was established. The sample was dissolved in the solution of HNO3and than converted to uranyl-chloride with HCl. The uranium was separated by using TBP levextrel resin chromatography as fixed phase and 6 mol/L HCl as mobile phase. The trace elements of Th and Zr retained in aqueous phase were detected by ICP-MS. The detection limits of Th and Zr were 0.008 5 μg/L and 0.068 μg/L, respectively. The work curve linear equation of Th and Zr were y=55.789x-0.001 2 and y=23.889x-0.001 7, respectively, the correlative coefficient r2=1. The relative standard deviation were less than 5%(n=5). The recovery rate was 96%-103%. The determination value of standard reference material by this method was consistent with the standard values. This method is simple and fast in separation, it is accurate and reliable.
U3O8; ICP-MS; TBP levextrel resin; thorium; zirconium
本發(fā)明公開了一種茶葉中美術(shù)綠添加含量的檢測方法,包括:(1)以不同美術(shù)綠含量的茶葉作為測試樣本,獲取各個測試樣本在設(shè)定波數(shù)范圍內(nèi)的紅外吸收光譜;(2)根據(jù)測試樣本的紅外吸收光譜,提取美術(shù)綠的特征吸收峰的透射率,獲得各個特征吸收峰的吸光度;(3)建立美術(shù)綠含量與各個吸光度之間的線性回歸模型;(4)獲取待測樣本在美術(shù)綠的特征吸收峰處的吸光度,根據(jù)線性回歸模型計算得到待測樣品中美術(shù)綠的含量。該方法簡單、快速,準確性高。
O657.3
A
1008-6145(2016)03-0020-04
10.3969/j.issn.1008-6145.2016.03.005
*國家重大儀器設(shè)備開發(fā)專項(2011YQ14015008);長江學(xué)者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃項目(IRT13054)
聯(lián)系人:鄢飛燕;E-mail∶ yanfeiyan1987@163.com
2016-03-03