用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于鈾萃取與分析技術領域，具體涉及用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取 劑。
【背景技術】
[0002] 痕量鈾的分析是鈾含量測定工作中的重要內容之一，如鈾礦水冶中的尾礦和廢 液，鈾轉化中的尾料、尾氣，后處理工藝的廢液、廢有機相，三廢處理中凈化水等物料中痕量 鈾的含量是工藝效率、產品回收率的反映，痕量鈾的分析貫穿整個核燃料循環的各個環節。 環境樣品中水、土壤的鈾含量均屬于痕量鈾范圍，痕量鈾的分析作為日常分析項目，特別是 稀土礦、核設施周邊等的環境監測，每天都有大量樣品需要進行痕量鈾分析。因此建立簡便 快捷的痕量鈾分析方法具有重要的實際意義。
[0003] 目前用于濃度為10 6~10 9g/mL痕量鈾的測定方法主要有質譜法和時間分辨熒光 法。時間分辨熒光法測痕量鈾，選擇性好、靈敏度高（10 ng/mL)，而且時間分辨熒光儀體積 小巧價格便宜，對實驗條件要求低，易于密封在手套箱中使用，因此應用十分廣泛。
[0004] 時間分辨熒光法測痕量鈾主要受溶液中的干擾離子影響嚴重，主要干擾因素：H+、 NO3和Fe 3+，必須通過樣品預處理把干擾離子除去。常用的溶劑萃取法操作步驟多、幾乎每 步都是定量操作，在手套箱中操作難度大，處理時間長，處理后的樣品體系不統一，只能使 用標準加入法測量，工作量大，直接影響分析速度（單個樣品分析時間約為40分鐘）。因 此，申請人在前期的研究中，根據鈾酰離子易與碳酸根形成穩定陰離子絡合物的性質，建立 了"一種痕量鈾樣品的預處理方法"（見專利ZL201110358170,申請日2011年11月14日， 授權公告日2015年4月29日），該預處理方法包括：（i)將痕最鈾樣品調節為堿性：（i i) 將離子交換纖維直接浸泡在樣品溶液中吸附鈾：（iii)取出離子交換纖維并用洗滌劑洗滌； (iv)將洗滌后的纖維浸泡在浸取劑中；(V)取出浸取液，待測量。采用該方法對痕量鈾樣品 進行預處理，具有操作簡單、準確度高、分析速度快、有效消除共存離子干擾的優點。但上述 預處理方法采用鈾分析儀配套出售的熒光增強劑作為浸取劑，在長期應用過程發現該試劑 存在以下缺陷：
[0005] ①鈾分析儀配套出售的熒光增強劑中除含有熒光增強作用的試劑外，還含有pH 緩沖試劑、掩蔽劑等多種成分，其配方因商用而保密。申請人在長期工作中發現，同批次熒 光增強劑制得的標準樣品繪制出的工作曲線線性良好，但是不同批次熒光增強劑制得的標 準樣品繪制出的工作曲線斜率有明顯差異，說明使用不同批次熒光增強劑鈾的回收率不 同，熒光增強劑在關鍵參數的控制要求與浸取劑不同，其中某個（些）非重點控制參數對于 鈾的浸取率影響較大。
[0006] ②按照鈾分析儀的標配方法，檢測每個分析樣品時熒光增強劑的使用量為0. 5mL， 若將熒光增強劑作為痕量鈾預處理方法中的浸取劑使用，則處理并檢測每個樣品時熒光增 強劑的使用量為10mL，其用量增加了 20倍。市售熒光增強劑價格貴（IOmL市場價為12元）， 對于批量樣品分析來說，使用成本高，不利于方法的推廣使用。
【發明內容】
[0007] 針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是提供一種用于痕量鈾樣品預處理的 雙效浸取劑，采用該雙效浸取劑既能在預處理時有效洗脫鈾，又能夠在檢測時起到熒光增 強劑的作用，且不同濃度區間內鈾的回收率穩定。
[0008] 為達到以上目的，本發明采用的技術方案是：用于痕量鈾樣品預處理的雙效 浸取劑，所述雙效萃取劑包含熒光絡合劑、洗脫劑和溶劑，其中熒光絡合劑的濃度為 0. 04-0. lmol/L，洗脫劑的濃度為0. 2-0. 4mol/L ;所述雙效萃取劑的pH值為7-8。
[0009] 本發明的雙效浸取劑用于痕量鈾樣品預處理時，其作用原理是：①熒光絡合劑與 鈾酰離子可形成熒光絡合物，達到熒光增強效果；②洗脫劑，以競爭吸附的方式將離子交換 纖維上吸附的鈾洗脫，達到洗脫效果。
[0010] 進一步，所述熒光絡合劑為可溶于水的焦磷酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽；所述洗脫劑為 可溶于水的磷酸鹽、鹽酸鹽或碳酸鹽。
[0011] 進一步，焦磷酸鹽為Na4P2OjP /或K 4P207。
[0012] 進一步，磷酸鹽選自 NaH2P04、KH2P04、NH4H 2P04、Na2HP04、K2HP0 4、（NH4) 2HP04、Na3P04、 K3PO4、（NH4) 3P04中的一種或多種。
[0013] 進一步，在配制雙效浸取劑時，采用硝酸調節pH值為7-8。優選情況下，可采用硝 酸調節pH值為7. 5。
[0014] 本發明提供的用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，既能在預處理時有效洗脫 鈾，又能夠在檢測時起到熒光增強劑的作用，試驗表明，對不同濃度區間內的鈾樣品，采用 該雙效浸取劑處理后，鈾回收率穩定，即本發明的雙效浸取劑的綜合性能良好，適用于批量 分析。
【附圖說明】
[0015] 圖1是濃度在lOO-lOOOng/mL的鈾標準溶液采用本發明實施例1的雙效浸取劑處 理后使用微量鈾分析儀測量的熒光強度Fx與鈾濃度C x的工作曲線。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合【具體實施方式】對本發明作進一步描述。
[0017] 實施例1
[0018] 雙效萃取劑配方：Na4P2O7濃度0. 04mol/L，K 2即04濃度0. 35mol/L，以硝酸調節pH 值為7. 5。
[0019] 實施例2
[0020] 雙效萃取劑配方：Na4P2Or^度(λ 08mol/L，Na 2ΗΡ04濃度(λ 2mol/L以硝酸調節pH 值為8。
[0021] 實施例3
[0022] 雙效萃取劑配方：K4P2O7濃度0. lmol/L，（NH4) 2ΗΡ044濃度0. 4mol/L，以硝酸調節pH 值為8。
[0023] 實施例4
[0024] 雙效萃取劑配方：K4P2O7濃度0. 04mol/L，KH 2P04濃度0. 2mol/L，以硝酸調節pH值 為7。
[0025] 應用例
[0026] 以下以實施例中較優配比的雙效萃取劑為例說明本發明的效果。
[0027] 1、建立測量工作曲線
[0028] 取一系列濃度(；為100~1000ng/mL的鈾標準溶液各0. lmL，使用實施例1的雙 效萃取劑，采用專利ZL201110358170中的方法進行預處理，處理結束后，直接取5mL使用微 量鈾分析儀測量熒光強度Fx。根據F3r^Cx的關系繪制標準工作曲線，見圖1。
[0029] 從圖1上看，？；!與（：：!呈線性關系$：!=5.218(： ：!+387.0，1? = 0.997)，這反映了預 處理的穩定性。
[0030] 使用其他實施例的雙效萃取劑對鈾標準溶液進行預處理，所測得熒光強度Fx與濃 度Cx也呈線性關系，只是采用不同配方的雙效萃取劑所得到的工作曲線略有差異，此處不 再一一贅述。
[0031] 2、穩定性實驗
[0032] 選擇約300ng/mL、800ng/mL兩個濃度的鈾溶液，分別使用實施例1、2、3、4的雙效 萃取劑進行回收率穩定性實驗，每個實驗分別取6個平行樣，根據相應的工作曲線，得到測 量結果，分別見表1、2、3、4。
[0033] 表 1
CN 105181408 A 說明書 5/5 頁
[0043] 表1-4的實驗結果表明，采用本發明提供的雙效浸取劑處理鈾樣品鈾的回收率穩 定，說明研制的雙效浸取劑綜合性能良好，完全滿足應用要求。
[0044] 上述實施例只是對本發明的舉例說明，本發明也可以以其它的特定方式或其它的 特定形式實施，而不偏離本發明的要旨或本質特征。因此，描述的實施方式從任何方面來看 均應視為說明性而非限定性的。本發明的范圍應由附加的權利要求說明，任何與權利要求 的意圖和范圍等效的變化也應包含在本發明的范圍內。
【主權項】
1. 用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，其特征在于，所述雙效萃取劑包含熒 光絡合劑、洗脫劑和溶劑，其中熒光絡合劑的濃度為0. 04-0.lmol/L，洗脫劑的濃度為 0.2-〇. 4mol/L〇2. 根據權利要求1所述的用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，其特征在于，所述熒 光絡合劑為可溶于水的焦磷酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽；所述洗脫劑為可溶于水的磷酸鹽、鹽酸 鹽或碳酸鹽。3. 根據權利要求2所述的用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，其特征在于，所述熒 光絡合劑為可溶于水的焦磷酸鹽；所述洗脫劑為可溶于水的磷酸鹽；所述雙效萃取劑的PH 值為7-8。4. 根據權利要求2或3所述的用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，其特征在于，焦磷 酸鹽為Na4P2OjP/ 或P207。5. 根據權利要求4所述的用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，其特征在于，磷酸鹽 選自NaH2P04、KH2P04、NH4H2P04、Na2HP04、K2HP04、（NH4) 2HP04、Na3P04、K3P04、（NH4)孑04中的一種 或多種。6. 根據權利要求3所述的用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，其特征在于，在配制 雙效浸取劑時，采用硝酸調節pH值為7-8。
【專利摘要】本發明涉及用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，所述雙效萃取劑包含熒光絡合劑、洗脫劑和溶劑，其中熒光絡合劑的濃度為0.04-0.1mol/L，洗脫劑的濃度為0.2-0.4mol/L。本發明提供的用于痕量鈾樣品預處理的雙效浸取劑，既能在預處理時有效洗脫鈾，又能夠在檢測時起到熒光增強劑的作用，試驗表明，對不同濃度區間內的鈾樣品，采用該雙效浸取劑處理后，鈾回收率穩定，即本發明的雙效浸取劑的綜合性能良好，適用于批量分析。
【IPC分類】G01N1/30, G01N1/28
【公開號】CN105181408
【申請號】CN201510587179
【發明人】梁靚
【申請人】中國原子能科學研究院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月15日