ICS27.120.30 F46 中华人民共和国国家标准 GB/T11846—2015 代替GB/T11846—1989 二氧化铀粉末和芯块中硅的测定 分光光度法 Determinationofsiliconinuraniumdioxidepowderand pelletsbyspectrophotometry 2015-07-03发布 2016-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T11846—1989《二氧化铀粉末和芯块中硅的测定 分光光度法》。 本标准与GB/T11846—1989相比,主要变化如下: ———增加了硝酸-氢氟酸溶解试样的方法(见6.3); ———“范围”中增加了酸溶法的测定范围; ———“方法提要”中增加了酸溶法的溶样温度条件; ———“方法精密度”中的表格增加了表头,将“r、R”替换为“Sr、SR”,修改其中的打印错误,增加酸 溶法的方法精密度。 本标准由中国核工业集团公司提出。 本标准由全国核能标准化技术委员会(SAC/TC58)归口。 本标准起草单位:中核建中核燃料元件有限公司。 本标准主要起草人:梁华、徐建平、林维智。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T11846—1989。 ⅠGB/T11846—2015 二氧化铀粉末和芯块中硅的测定 分光光度法 1 范围 本标准规定了二氧化铀粉末和芯块中硅测定的方法提要、试剂和材料、仪器和设备、试样、分析步 骤、结果计算及方法精密度。 本标准适用于二氧化铀粉末和芯块中硅的测定,也适用于核级八氧化三铀中硅的测定。碱熔融法取 样量为0.5g时,测定范围为10μg/g~80μg/g;酸溶法取样量为0.2g时,测定范围为10μg/g~300μg/g。 试样中主要干扰元素允许量:As为30μg/g、P为250μg/g。 2 方法提要 采用硝酸-氢氟酸60℃~70℃或碱熔融法分解试样,在一定酸度条件下,加入钼酸铵与硅形成硅 钼黄,在混合酸介质中,加入抗坏血酸还原成硅钼蓝,于波长810nm(或800nm)处,用5cm(或3cm) 比色皿,以水为参比进行光度测定。 3 试剂和材料 除非另有说明,分析时均应使用符合国家标准的优级纯试剂。所用水满足电导率(25℃)不大于 0.1mS/m。 3.1 试剂 3.1.1 碳酸钠(Na2CO3)。 3.1.2 氢氟酸(HF),ρ=1.15g/mL。 3.1.3 硼酸溶液,35g/L。 3.1.4 钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]溶液,50g/L,此溶液澄清后使用。 3.1.5 硫酸溶液,1.5mol/L。 3.1.6 抗坏血酸(C6H8O6)溶液,10g/L,此溶液使用当天配制的溶液。 3.1.7 硝酸(HNO3),ρ=1.40g/mL。 3.1.8 硝酸溶液,由(3.1.7)配制,与水体积比为1∶1。 3.1.9 2,4-二硝基酚乙醇溶液[(NO3)2C6H3OH],称取2,4-二硝基酚0.1g,溶解于100mL无水乙 醇中。 3.1.10 草酸-硫酸混合溶液,称取45g草酸(H2C2O4·2H2O)于1000mL烧杯中,加入适量水溶解 后,在不断地搅拌下,缓慢加入约175mL硫酸(ρ=1.84g/mL)。冷却后转移至1000mL容量瓶中,加 水至刻度,转入聚乙烯瓶中保存。 3.1.11 氨水,用前采用蒸馏法或扩散法提纯。 1GB/T11846—2015 3.2 标准溶液 3.2.1 硅标准溶液,1000μg/mL 准确称取0.4286g二氧化硅(光谱纯)于铂坩埚(3.3.3)中,加入碳酸钠(3.1.1)1g,混匀,加铂盖,放 入马弗炉升温至950℃后,恒温20min;冷却后取出,用热水浸出,浸出液移入200mL容量瓶中,用水 稀释至刻度,摇匀,转入聚乙烯瓶中保存。或者使用有证标准物质。 3.2.2 硅标准溶液,10μg/mL 准确移取硅标准溶液(3.2.1)1.0mL于100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,转入聚乙烯瓶中 保存。 3.3 材料 3.3.1 聚四氟乙烯杯,20mL~30mL。 3.3.2 塑料杯,150mL。 3.3.3 铂坩埚,50mL。 4 仪器和设备 4.1 分光光度计,波长范围190nm~900nm(或360nm~800nm)。 4.2 分析天平,分度值为0.1mg。 4.3 马弗炉,最高工作温度为1000℃。 4.4 可控温电热板,控温范围0℃~350℃。 5 试样 二氧化铀芯块用不含硅的器具研磨至粒径小于0.154mm,装入聚乙烯瓶中保存。二氧化铀粉末直 接称取所需用量。 6 分析步骤 6.1 试料 碱熔融法称取试样0.5g作为试料,精确至0.0001g。酸溶法称取试样0.2g作为试料,精确至 0.0001g。 6.2 标准曲线的绘制 6.2.1 准确移取硅标准溶液(3.2.2)0μg、2μg、5μg、10μg、20μg、40μg、60μg分别于7个有刻度的 150mL塑料杯(3.3.2)中,碱熔融法加入8mL硝酸溶液(3.1.8),酸溶法加入2mL硝酸(3.1.7)。 6.2.2 分别加入10mL硼酸溶液(3.1.3)和2滴2,4-二硝基酚(3.1.9),用氨水(3.1.11)调至黄色出现后 再用硫酸(3.1.5)调至黄色刚好消失,用水稀释至30mL。 6.2.3 加入4.0mL硫酸溶液(3.1.5),再加入15mL钼酸铵(3.1.4),摇匀,加盖,静置20min。当室温 低于20℃时,可在40℃水浴中显色。 2GB/T11846—2015 6.2.4 加入25mL草酸-硫酸混合溶液(3.1.10),立即加入7mL抗坏血酸(3.1.6),摇匀,静置8min后 转移到100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。 6.2.5 碱熔融法用3cm比色皿,酸溶法用5cm比色皿,以水作参比,于分光光度计波长810nm(仪器 波长范围为360nm~800nm时采用800nm)处,测其吸光度值。 6.2.6 以硅的质量为横坐标,扣除试剂空白后的吸光度值为纵坐标,绘制硅标准曲线。 6.3 试样分析 6.3.1 碱熔融法:将试料(m)置于铂坩埚中,加入2g碳酸钠(3.1.1),用铂棒搅匀,加上铂盖,放入马弗 炉升温至950℃后,恒温20min,冷却后取出,慢慢加入8mL硝酸溶液(3.1.8)溶解熔融物。同时做试 剂空白。 6.3.2 酸溶法:将试样(m)置于聚四氟乙烯杯(3.3.1)中,加入2mL硝酸(3.1.7)后盖上盖,在电热板上 60℃~70℃加热溶解20min后,滴加0.1mL~0.2mL氢氟酸(3.1.2),盖上盖,继续加热20min,使试 样完全溶解。同时做试剂空白。 6.3.3 将上述溶液转入150mL塑料杯(3.3.2)中,加入10mL硼酸溶液(3.1.3)。 6.3.4 用氨水(3.1.11)调至沉淀出现,再用硫酸溶液(3.1.5)调至沉淀刚好消失,用水稀释至30mL。试 剂空白则需加入两滴2,4-二硝基酚(3.1.9),摇匀,用氨水(3.1.11)调至黄色出现,再用硫酸溶液(3.1.5) 调至黄色刚好消失,用水稀释至30mL。 6.3.5 以下步骤同6.2.3~6.2.5,并在事先绘制好的标准曲线上得出对应的硅量m1和试剂空白的硅 量m0。 7 结果计算 试料中硅的质量分数按照式(1)计算: w(Si)=m1-m0 m…………………………(1) 式中: w(Si)———试料中硅的质量分数,单位为微克每克(μg/g); m1———试料溶液中的硅量,单位为微克(μg); m0———试剂空白中的硅量,单位为微克(μg); m———试料的质量,单位为克(g)。 8 方法精密度 8.1 碱熔融法的方法精密度见表1。 表1 碱熔融法的方法精密度 单位为微克每克 水平值 重复性标准差Sr 再现性标准差SR 75.27 5.98 30.54 65.39 5.90 20.73 8.2 酸溶法的方法精密度由三个不同实验室提供3组数据,每组6个独立测试数据得出,见表2。GB/T11846—2015 GB/T11846—2015 表2 酸溶法的方法精密度 单位为微克每克 水平值 重复性标准差Sr 再现性标准差SR 17.3 1.9 1.9 51.3 2.5 2.6