铀矿石中铀的测定电位滴定法

铀矿石中铀的测定电位滴定法

国家标准 GB/T1307091 铀矿石中铀的测定电位滴定法 Determninationofuuraniumcontentinuraniumores bymethodofpotentiometrictitration 1991-07-15发布 1992-06-01实施 到家技术监督局发布国家标准
次 目 主题内容与适用范围 n 引用标准 第一篇亚铁-钥酸铵电位滴定法测定 3 方法提要 试剂 5 仪器设备 2 试样 o 3 测定步骤 3 结果计算 方法精峦度 第二篇亚钛-酸铵电位滴定法测定 方法提要 0 试剂 1m 5 12 仪器设备 5 13 试样 5 14 测定步骤 15 结果计算 方法精密度 16
国家标准 铀矿石中铀的测定电位滴定法 GB/T13070一91 Determinationofuraniumeontentinuranium 0reS mehodafpwten entiometrictitration by 主题内容与适用范围 本标准规定了铀矿石中铀的测定;亚铁-钥酸铵电位滴定祛及亚钛-钥酸铵电位滴定法 本标准适用于花岗岩、花岗岩类型铀矿石中铀含量的仲裁分析,标准物质定值及验证其他分析方 法,也适用于金属铀、氧化铀等纯铀物质的定值和检验 在带色体系、光线强或弱的环境中照常使用,测 定范围0.01%~n% 小于或等于10mg钼M,4.2mg钥(V),3mg铺(N),5mgN)不干扰测定 亚钛-钥酸铵电位滴定法测定范围0.01%~n% 小于或等于25mg钼(M,0.1mg钥(V、1.5mg钵 N、mg(N)不干扰测定;一般铀矿石中杂质量均小于上述干扰限量,不经分离就可测定 本标准有亚铁、亚钛两个标准方法供选择使用 引用标准 GB6379计量方法的精密度通过实验室间试验确定标准测试方法的重复性和再现性 第一篇 亚铁-钥酸铵电位滴定法测定 方法提要 试样经盐酸、氢氧酸和磷酸分解,溶液中的铀()在微沸的磷酸(1+2)介质中,用硫酸亚铁铵还原 成铀(N) 用亚硝酸钠氧化过量的亚铁,稳定的铀N)不被氧化,用尿素消除过剩的亚硝酸钠 用饥酸 铵作滴定剂,电位滴定法求测终点 其离子反应式为: U++2vo5十4H+=UoH++2vo*++2Ho 滴定过程可以认为是两个半反应在容器里形成了一个电池,该体系的电位随滴定剂的增加而发生变化 到等当点时,生成物和反应物的离子浓度相等,其电位计算式是: 剧=1/3(2to,++to;o*+)+0.157log[(CH+ 通过已知浓度的钥酸铵用量和电位计上测出的相应电位值,便可算出待测铀V)的量 试剂除注明外均为分析纯,配制溶液用水系蒸水或去离子水 磷酸(优级纯),85%m/m. 4.2盐酸(优级纯),36%一38%m/m. 4.了氢氟酸,40%m/m. 国家技术监督局1991-07-15批准 1992-06-01实施
GB/T13070一g1 过氧化氢,30%m/m. 磷酸,85%(m/m) 4.5 4.6 磷酸们十2) 38%m/m 盐酸,36% 48盐酸(1+1). 硫酸(1+2). 碗酸亚铁锁[Fso,(NH).,so,6H,o溶液,100g/L;10！碗酸亚铁铵溶于100mL1.5% 10 /)硫酸溶液,置于棕色磨口瓶内,常温下使用二周;保存在冰箱中能使用三个月 4.11 重硝酸纳,150g/L. 412尿素溶液,200g/儿L. 413铀标准溶液;称取一定量的基准八氧化三铀(标样04201,铂含量99.947%,精确至0.0001g,使 用前在900C高温电炉中灼烧2h)于150mL烧杯中,加入30mL盐酸(4.2)5mL过氧化氢(4.4),在电 炉上小心加热至完全溶解 转入容量瓶中,加入少量磷酸(4.1),使磷酸最终浓度为0.1%(v/w) 用二 次蒸擦水稀释至标线,摇匀.取同一根液管(2~10mL大肚型),由同一人在同一天内按相同方式分取若 千份到100150mL烧杯中,用速纸,橡皮筋包封烧杯日 根据不同要求,配制成0.11(m唱铀/md),取值经校正. 4.14 钱肢技滴定液 4.14.1配制 称取一定量的钥酸铵(优级纯,含量大于99%,精确至0.001)于250mL烧杯中,加少量水搅成糊 状,用适量碗酸(4.9)溶解后转入500一2000容量瓶中,用二次蒸瘤水稀释至标线,硫酸的最终浓度 为12.8%V/ 4142标定 随机取5份以上统一分取的触标准(4.13),随待测样品在相同条件(7.6)下一起进行亚铁法电位滴 定,所得结果的极差小于2%一3%,以算术平均值为标定值 不同铀含量应配制相应浓度的铁酸铁溶液,使标,测时钥酸镀消耗的体积,尽量是滴定管最大容量 的80%左右 4.15高缸酸钾,17g/L 仪器设备 5. 酸度计(电位计),能读出土1mv. 5.2十万分之一的微量分析天平 5.了万分之一的分析天平 5.4电磁搅拌器 5.5指示电极;10mmx20m铂片和直径为0.了mm铂丝点焊成 注，测定突跃电位粟然降,乃电极“中毒",需用水洗铂电极,擦干后在酒精灯氧化焰中灼烧10min左右,泡在磷酸 (4.6)中,45h后取出使用 5.6参比电极饱和甘秉电极 5.75,.10mL微量滴定管;一级,读至.01mL,校正后使用 6 试样 6.1试样磨碎至160目(颗粒度小于0.097mm).取样的分布对总体有足够的代表性,均匀性检验符合 国家计量技术规范 6.2测定前试样应于105~110c干燥2h(试样厚度控制在5mm左右)置于干燥器中保存,试样如含
GB/T13070一91 有机物,称重后需在600C高温电炉中灼烧30min,再进行试样的分解 测定步骤 7.1称取0.1~1s试样,精确至Q.001g,放入100~150mL烧杯中 用少量水湿润,加10~ 一15mL盐 酸(4.7),15mL磷酸(4.15)和2mL氢氟酸(4.3),摇动、盖上表面皿,在电炉上加热并不断摇动.沸腾15 20 min,视溶液大气泡基本消失,黄绿色退去,取下冷却 碳酸盐试样分解时可不加氢氟酸 7.2用25mL80C左右热水洗表面皿、烧杯内壁,漓加高酸钾(4.15)至红色不退 在电炉上加热至微 5 沸,加2 ，mL硫酸亚铁铵(4.10),微沸后取下 7.了用中速定性滤纸过滤于100~150mL烧杯中,用约25mL磷酸(4.6)先后冲洗烧杯内壁和滤纸各 34次 放入磁性搅拌子,加2mL盐酸(4.8),将此烧杯放入冰水里冷却30min 对铀含量0.01%左右 的试样,7.17.3步骤作如下修改;在50100mL烧杯里分解,过滤于50mL高腰烧杯中 试样分解用 10mL磷酸(4.5),10mL盐酸(4.7),2mL氢叛酸(4.3);热水用10mL;洗涤用磷酸(4.6)15mL;其余试 剂分别为1mL硫酸亚铁铵(4.10),0.5mL亚硝酸钠(4.11),2.5mL尿素(4.12)和1mL盐酸(4.8) 测 定体积保持在40mL左右 1mL亚硝酸钠(4.11),剧烈搅拌至暗棕色退去,马上用5mL尿素 在电磁搅拌器上,边搅拌边加入！ 4.12)洗烧杯内壁,立即盖上表面皿,继续搅拌15一30mm,至体系气泡基本消失 用3一5nmL磷酸(4.6)洗表面皿,烧杯内壁(滴定前保持体积在80nL左右) 继续在电磁搅拌器 上,边搅拌边用微壁滴定管(6.8)以钥酸铵滴定液(4.14)电位滴定.滴定至终点附近时,每滴加一定体积 的滴定液,间隔60s后读取相应的电位值 根据滴定溶液所消耗的体积和测定体系相应的电位变化值 采用二次微商法求算出试样消耗钥酸铵的体积 迷:滴定体积v计算到小数后第三位,取至小数后第二位 囱滴定至终点附近时,试样铀含量(%)为0.010.1,0.1~0.5,0.5以上,钥酸铵每滴加一定体积的相应量 (ml)分别为0.100.06.,0.06 0.02.0.02,掌掘电位突跃值>20mv为宜 7.日试样测定总是带着相应的标准铀一起进行(空白值已经抵消,不需再扣除).标准铀的测定步骤;以 统一分取的相应标准铀溶液,用2m盐酸(4.8)和15mL森酸(4.)洗烧杯内壁,加5m磷酸(4.5),摇 匀 电炉上微沸,加2~5mL碱酸亚铁铵(4.10),微沸后取下,加30mL磷酸(4.6),放入磁性搅拌子 将 此烧杯放入冰水里冷却30min,以下按7.4~7.5步骤进行 结果计算 8.1计算 铀的百分含量按式(1)计算 U%=×100 (1 式中;v -标准铀消耗钥酸铵溶液的体积,mL; v' -试样消耗钮酸铵的体积,mL 标准铀质量,g; -称取试样质量,g nn 所得结果应表示至三位小数 8.2结果表示 每个样品同时给出下列两项数值:n;而% -测定次数; 丽%n次测定结果的算术平均值
GB/T13070-91 方法精密度 采用cB6379中第3章的方法进行精密度比对统计 见表1. 表1亚铁-钱酸铵电位滴定法精密度 水平 实验室数 计算值 0.0399 平均值而,% 7.105 0.4245 0.1135 0.0061 0.00132 重复性临界差" 重复性标准差S 0.0405 0.0028 0.00047 0.00153 0.0098 再现性临界差R 0.1683 0.0601 0.0035 0.00055 再现性标准差Sn 回归方程:”=0.0179而B.时 R=0.0259而 0.91n 第二篇 亚钛-钥酸铵电位滴定法测定 10方法提要 试样经盐酸、氢氟酸和磷酸分解,溶液中的铀(M)在冰水冷却后的磷酸(1十2)介质中,用三氯化钛 还原成铀() 用亚硝酸钠氧化过量的亚钛,稳定的铀(N)不被氧化,用尿素消除过剩的亚硝酸钠 用 饥酸铵作滴定剂,电位滴定法求测终点 其离子反应式为 U++2vo;+4H+=Uo+2vo*++2H,O 滴定过程可以认为是两个半反应在容器里形成了一个电池,该体系的电位随滴定溶液的增加而发生变 化 到等当点时,生成物和反应物的离子浓度相等,其电位计算式是: /3(2s叶十晶,,m)0.1s7gGHt幻 B=1 通过已知浓度的饥酸铵用量和电位计上测出的相应电位值,便可算出待测铀(V)的量 试剂(除注明外均为分析纯,配制溶液用水系蒸僧水或去离子水 11 磷酸(优级纯),85%(m/m) 11.1 1.2盐酸(优级纯),36%一38% (m/m 1.3复氧酸,40%(m/m) 过氧化氢,30%(m/n) 11.4 1.5磷酸,85%(m/m) 11.6磷酸,(1十2). 盐酸,36%~38%(n/m 11.8盐酸,(1+1). 11.9硫酸,(1十2).
GB/T13070-91 1.10三氧化钛,市售15%一20%(m/m),保存在冰箱中 1.1亚稍酸销,50/L 1.12尿素溶液,200/L. 1.13铀标准溶液的配制、分取按413进行 1.14钥酸铵滴定溶液的配制按414进行 标定时,随机取5份以上统一分取的触标准(1.13)和待 测试样在相同条件(14.)下一起进行亚钛法电位滴定,极差小于2%一3%,以算术平均值为标定值 注;不同铀含量配制相应浓度的饥酸铵溶液,标,测时钥酸铵消耗的体积,尽量是滴定管最大容量的80%左右 115高缸酸娜,17g/L 12仪器设备 酸度计(电位计),能读出士1mv 12.1 12.2十万分之一的微量分析天平 12.了万分之一的分析天平 12.4电磁搅拌群 12.5指示电极;10mm×20mm铂片和直径为0.了mm铂丝点焊成 注;测定突跃电位骤然下降,说明铂电极“毒化",处理方法参照5.5注 12.6参比电极;饱和甘汞电极 12.75,10mL微量滴定管;一级,读至0.01mL,校正后使用 13 试样 13.1试样磨碎至160目(颗粒度小于0.097mm) 取样的分布对总体有足够的代表性,均匀性检验符 合国家计量技术规范 13.2测定前试样应于105~110C干燥2h(试样厚度控制在5mm左右),置于干燥器中保存 试样如 含有机物,称重后需在600C高温电炉中灼烧30min,再进行试样的分解 14测定步骤 14.1称取试样0.1~1g,精确至0.001g,放入100~150m烧杯中 用少量水湿润,加1015mL盐 酸(11.7),15mL磷酸(11.5),2mL氢系酸(11.3),播动、盖上表面皿,在电炉上加热并不断播动 沸腾 15~20min,视溶液大气泡基本消失,黄绿色退去,取下冷却 碳酸盐试样分解时可不加氢氟酸 14.2用25nL80C左右热水洗表面皿、烧杯内壁,滴加高缸酸钾溶液(11.15)至红色不退 在电炉上加 热至微沸,取下 14.了用中速定性滤纸过滤于100~150mL烧杯中,用约25mL磷酸(11.6)先后冲洗烧杯内壁和滤纸 各3~4次 放入磁性搅拌子,加2mL盐酸(11.8),将此烧杯放入冰水里冷却30min. 对铀含量0.01%左右的试样,14.1~14.3步骤作如下修改;在50100mL烧杯里分解,过滤于50 mL高腰烧杯中.试样分解用10mL磷酸(11.5),10mL盐酸(11.7),2mL氢氟酸(11.3);热水用10mL; 洗涤用磷酸(11.6)15mL;其余试剂分别为;三氯化钛(1r.10)滴至紫色不退过量一滴;0.5mL亚硝酸钠 (11.l11),2.5mL尿素(11.12),lmL盐酸(11.8) 测定体积保持在40mL左右 14.4在电磁搅拌器上,边搅拌边滴加三氧化钛(Il.10)至紫红色稳定不退,再过量2滴 继续搅拌3 min后加入亚硝酸钠(11.11),剧烈搅拌15一20s后,用5mL尿素(11.12)洗烧杯内壁 立即盖上表面 皿,连续搅拌15min以上,至体系气泡基本消失 14.5用3~5mL磷酸(11.6)洗表面皿、烧杯内壁,继续在搅拌器上边搅拌边用微量滴定管(12.8)以钥 酸铵滴定液(11.14)电位滴定 滴定至终点附近时,每滴加一定体积的滴定液,间隔60s后读取相应的
GB/T13070一91 电位值.根据滴定溶液所消耗的体积和测定体系相应的电位变化值,采用二次微商法求算出试样消耗铁 酸铵的体积 注滴定体积计算到小数后第三位,取至小数后第二位 滴定至终点附近时,试样铀含量(%)为0.01~0.1,0.1~0.5,0.5以上,饥酸铵每滴加一定体积的相应量 mL)分别为0.1~0.06,0.06一0.02.,0.02,掌握电位突跃值>20mv为宜 148样品测定总是带着相应的标准铀一起进行(空白值已经抵消,不需再扣除) 标准舶的测定步骤 以统一分取的相应标准铀溶液,用2ml盐酸(11.8)和15mL磷酸(1.6)洗烧杯内壁,加5mL磷酸 I1.5),摇匀 电炉上微沸,取下,加30mL磷酸(1.6),放入磁性搅拌子 将此烧杯放入冰水里冷却 30min,以下按14.4~14.5步骤进行 结果计算 15 15.1计算 铀的百分含量按式(2)计算 U%= ×100 父 式中;v -标准铀消耗饥酸铵溶液的体积,mL 试样消耗钥酸铵的体积,mL; 标准铀质量,g m -称取试样质量，g 所得结果应表示至三位小数 15.2结果表示 每个样晶同时给出下列两项数值，"而% -渊定次数 丽%-"次测定结果的算术平均值 16 方法精密度 采用cB6379中第3章的方法进行精峦度比对、统计 见表2. 表2 亚钛-钥酸锁电位滴定法稍害度 水平 实验室数 5 计算值 平均值,丽,% 7.089 ,0.4243 0.0400 0.0984 0.0083 重复性临界差" 0.00085 重复性标准差s, 0.0351 0.0030 0.00030 0.1627 再现性临界差" 0.0100 0.00112 0.0036 0.00040 再现性标准差S 0.0581 回归方程;下=0.0169而熟s R =0.0241需Q.63
GB/T1070一91 附加说明 本标准由地质矿产部提出 本标准由核工业北京地质研究院起草 本标准主要起草人李寿兴,李清贞