Файл: Воробьев, А. М. Методы определения радиоактивных веществ в воздухе [практическое пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 93
Скачиваний: 1
окислительном пламени горелки- и погружают на 2—3 с
в концентрированную химически чистую азотную кисло
ту и снова прокаливают. Таким образом, петлю обраба
тывают несколько раз и проверяют на отсутствие флю
оресценции. Фильтры должны быть проверены на отсут
ствие флюоресценции и гасителей флюоресценции. Для
этого их обрабатывают в аналогичных условиях, как и пробу. При проверке на отсутствие гашения определен
ное количество стандартного раствора наносят на
фильтры и обрабатывают таким же образом, как и про бу. Интенсивность свечения полученного при этом пер
ла не должна отличаться от интенсивности стандартно го перла, содержащего такую же концентрацию урана.
Вариант II. Метод дисков
Принцип метода. Метод основан на выпаривании
аликвотной частицы пробы в платиновых чашках, сплав
лении остатка со смешанным флюсом из смеси карбо-
uPπc. 9 Платиновая ча шечка.
натных солей калия и натрия |
при температуре |
600—650° |
и измерении интенсивности флюоресценции диска на |
||
флюориметре или визуально |
путем сравнения |
с серией |
стандартных |
дисков. |
|
|
|
|
Реактивы |
и |
материалы. Помимо |
реактивов, |
необходимых |
при |
I варианте, |
требуются дополнительно |
углекислый |
натрий и калий, |
||
химически чистые, не флюоресцирующие. |
|
10 г |
|||
Смешанный флюс. В платиновый тигель вносят |
'фторида натрия и 90 г смеси равных весовых частей
карбонатов натрия и калия, перемешивают и ставят в муфельную печь. Смесь выдерживают при температуре
600—650° пока она полностью не расплавится. После
остывания полученный сплав тщательно растирают в однородную массу.
Ход анализа. Извлечение урана из фильтра/и отде
ление от примесей производят, как описано на стр. 68.
В платиновую чашку (рис. |
9) вносят |
аликвотную |
часть (0,1—0,5 мл) исследуемой |
пробы и |
выпаривают |
78 |
|
|
f
жидкость досуха под инфракрасной лампой. Прибав ляют туда же 150—170 мг смешанного флюса, уплотняя порошок с помощью стеклянной палочки в уровень с
краями платиновой чашки, устанавливают ее на чистый лист асбеста и помещают на 3—5 мин в муфельную печь при температуре 600—650°. Одновременно в таких же
чашках готовят стандартную шкалу дисков из стан дартных растворов нитрата уранила. Стандартные Дис
ки готовят с содержанием 0,0; 0,01; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,6; 3,2 и 6,5 мкг урана. Стандартную шкалу гото вят в тех же условиях, что и анализируемые пробы.
При приготовлении стандартных дисков все чашки
одновременно устанавливают на чистый лист асбеста и
помещают в муфельную печь. После охлаждения интен
сивность свечения дисков (не вынимая из чашек) изме ряют на флюориметре или визуально, сравнивая с се рией стандартных . дисков.
Платиновые чашки перед употреблением промывают
горячей азотной кислотой, дистиллированной водой, су
шат и проверяют на отсутствие флюоресценции.
Расчет анализу производят так же, как и при вари
анте перлов.
Вариант III. Метод перлов с добавлением урана
После извлечения урана с фильтрующего материа ла гасящие флюоресценцию примеси не отделяют, а вы ясняют степень гашения за счет мешающих примесей.
После того как определили содержание урана в про бе, выясняют степень гашения за счет мешающих эле ментов следующим образом: в исследуемую пробу до
бавляют определенное количество урана, приблизитель но равное найденному содержанию урана в пробе, при
чем раствор «добавки» урана должен быть в траком
объеме, чтобы «добавка» существенно не* изменяла
объема исследуемой пробы. В полученном растворе оп
ределяют уран, как было описано выше. Разность меж ду двумя определениями урана показывает содержание введенной добавки. Сравнивая истинное содержание <
введенного урана ç полученным результатом, вычисля ют проценты гашения, затем эту поправку вводят в рас
чет исследуемой пробы.
Чувствительность метода при визуальном определе- .
нии —0,0005 мг урана в перле.
і79
Приготовление первой стандартной шкалы для из
мерений свечения перлов без удаления мешающих при месей описано в варианте I.
Вариант IV. Погружение перла в экстракт
Принцип метода. Метод состоит в двукратном по гружении в экстракт'стандартного по размерам перла
■из фторида натрия и сплавлении его в окислительном
пламени. Интенсивность флюоресценции перла измеря
ют на флюориметре или визуально сравнивают с серией стандартных перлов при облучении их фильтрованным
ультрафиолетовым'светом. Отделение урана от мешаю щих примесей производится экстракцией трнбутилфос-
фатом из 2N раствора |
азотной -кислоты в присутствии |
* высаливателя-нитрата |
алюминия. |
Чувствительность метода 1 мкг/мл.
Реактивы и материалы. 1. Азотная кислота, х. ч., концентрирован-/ ная (уд. вес 1,372—1,405), 0,5N и 2N растворы.
2.Соляная кислота, х. ч., концентрированная (уд. вес 1,174—
1,175).
3.Нитрат алюминия, ч. д. al.
4.Фтористый натрий, ч. д. а.
5.Алюминий азотнокислый, ч. д. а.
6.Силикагель MCK.
7.Трибутилфосфат, 20% раствор в керосине. Смешивают '20 мл
ТБФ и 80 мл гидрированного керосина, встряхивают в делительной воронке в течение 2—3 мин с 20 мл концентрированной азотной кис лоты. После 10-минутного отстаивания водный слой сливают, а органический раствор фильтруют через сухой бумажный фильтр
всухую колбу.
8.Нитрат уранила, химически чистый. Основной стандартный
раствор с содержанием 1 мг урана в |
1 мл |
готовят |
растворением |
|
0,211 г химически, чистого шестиводного |
нитрата уранила в |
100 мл' |
||
2 N раствора азотной кислоты. |
|
завода |
или |
керосин, |
9?, Гидрированный керосин Новочеркасского |
,полученный в лаборатории путем обработки серной кислотой. Для этого 5 частей керосина и 1 часть концентрированной серной кисло ты встряхиі^ют в делительной воронке в течение 3—5 мин. После разделения фаз сливают нижний слой. Операцию экстрагирования повторяют 5 раз, каждый раз сливая нижний слой. Затем керосин промывают путем встряхивания с дистиллированной водой до по лучения pH 4 (по универсальной индикаторной бумаге), отбрасывая каждый раз промывную воду. К промытому керосину прибавляют
плавленый, хлористый кальций из расчета |
100 г/л |
керосина и |
||
оставляют на ночь. |
Утром керосин фильтруют |
через |
сухой фильтр |
|
в |
высушенную склянку., |
пробы переносят |
||
' в |
Ход анализа. |
Фильтр после отбора |
||
фарфоровый |
тигель, смачивают 1—2 мл |
концентри- |
80
ровавнои азотной кислоты и помещают в холодную му фельную печь. Температуру муфеля доводят до 6СЮ—■ 700° и выдерживают в ней тигель в течение 20—30 мин.
После охлаждения тигля добавляют 5 мл концентриро
ванной азотной кислоты и 10 мл концентрированной со
ляной кислоты, раствор нагревают и выпаривают на во
дяной бане до сухого остатка. К остатку добавляют 5 мл концентрированной азотной кислоты и выпаривают
досуха. |
К сухому остатку в тигле |
добавляют 5 мл 2N |
||||
азотной кислоты. |
|
|
|
|
||
1—5 мл анализируемого раствора помещают в дели |
||||||
тельную |
воронку на 20—25 |
мл, |
прибавляют нитрат |
|||
алюминия в |
количестве .1 |
г |
на каждые 5 |
мл раствора |
||
и добавляют |
2,5 мл 20% |
раствора трибутилфосфата |
||||
(ТБФ). |
Содержимое воронки энергично встряхивают в |
|||||
течение |
1—2 мин. После расслаивания фаз |
(через 5—10 |
||||
минут) водную фазу сливают через |
кран |
делительной |
воронки, а к органической жидкости приливают 0,5 мл
0,5N раствора азотной кислоты, встряхивают в течение минуты и после отстаивания водную, фазу снова сливают.
Оставшийся экстракт через горло воронки выливают в
сухой стеклянный стаканчик. Холодный чистый |
перл |
|
дважды |
погружают в экстракт, расплавляют |
(после |
каждого |
окунания) в окислительном пламени, горелки |
|
и сравнивают свечение со свечением стандартной |
шка |
|
лы илиГ |
измеряют интенсивность свечения на флюори- |
|
NfeTpe.Приготовление стандартной шкалы перлов |
|
|
на органической основе |
|
|
Для приготовления основного стандартного раствора берут 10 мл |
азотнокислого раствора урана с содержанием 1 мг/мл, упаривают почти досуха. Затем прибавляют 1 мл насыщенного (0,5N по азот ной кислоте) раствора азотнокислого алюминия и пропитывают по лученным раствором, перемешивая . стеклянной палочкой, 3. см3 тщательно высушенного мелкозернистого (зерно 0,3—0,5 мм) крупно пористого силикагеля. Затем высыпают силикагель в колонку или бюретку с тампоном из стеклянной ваты и пропускают через него подкисленный (0,8N по азотной кислоте) 20% раствор ТБФ со скоростью 1 мл/мин. Экстракт собирают в колбочку на Д00 мл.
После пропускания через силикагель 50 мл экстрагента закан чивают экстрагирование и объем доводят до 100 мл 20% раствором ТБФ. Полученный стандартный раствор № 1 содержит 0,1 мг урана в 1 мл 20% раствора ТБФ.
Раствор № 2 с содержаниеім 0,01 мг урана в 1 мл готовят из раствора № 1 путем 10-кратного разведения в 20% растворе ТБФ.
Раствор № 3 с содержанием 0,001 |
мг урана в 1 мл готовят из рас |
6 Зак. 170 |
81 |
твора № 2 путем |
10-кратного разведения в 20% растворе ТБФ |
||||||
Стандартную шкалу перлов |
готовят в объеме 2,5 мл |
(табл. 5). |
|||||
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Номер |
Объем стан - |
Стандартная шкала перлов |
||||
Номер |
Объем 20 % |
Соответствует 1 мг |
|||||
стандарт |
|||||||
стаканчика |
ного раст |
дартного раст |
раствора |
урана в объеме 2,5 мл |
|||
|
вора |
вора, мл |
ТБФ, мл |
20% раствора ТБФ |
|||
1 |
Ц |
Z |
|
2,5 |
I |
о |
|
3 |
1 |
|
|||||
2 |
0,5 |
Растворы дово |
|
0,0005 |
|||
3 |
3 |
1,0 |
|
дят до объема |
|
0,001 |
|
4 |
3 |
2,0 |
|
2,5 мл 20% |
|
0,002 * |
|
5 |
2 |
0,4 |
|
раствором ТБФ |
|
0,004 |
|
6 |
2 |
0,8 |
|
|
|
0,008 |
|
7 |
2 |
1,6 |
|
` |
|
0,016 |
|
8 |
1 |
0,32 |
|
|
0,032 |
||
9 . |
1 |
0,64 |
миллиграммах |
на 1 |
0,064 |
||
Количество урана в |
л воздуха |
(X)вычисляют по формуле:
а■ с
x= VTT мг/л-
где |
а |
— |
количество |
урана, найденноев —в анализируемом |
||||||||
|
т. |
|||||||||||
перле, |
е. в 2,5 |
мл |
экстракта |
или в объеме |
в |
водного |
||||||
раствора, |
взятого для |
анализа, |
мг; |
объем |
|
водного |
||||||
раствора, взятый для экстрагирования, |
мл; |
с |
— |
общий |
||||||||
объем |
раствора |
пробы, |
мл; Vo — объем |
воздуха, |
отоб |
|||||||
ранный для анализа', л. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Достоинством метода является большая производи |
|||||||||||
тельность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
|||
НЕПТУНИЙ |
|
і |
трансурановый |
элемент, |
про |
|||||||
|
Нептуний — первый |
должающий периодическую систему Д. И. Менделеева.
Наибольшее практическое значение имеют два изотопа
нептуния: |
Хр237а-излучатель с |
Tι∕2 = 2,2×106 |
лет |
и |
||
Ect |
=4,8 Мэв и Хр239р-излучатёль |
с T√2 = 2,33 |
дня |
и |
||
Eo |
= 0,64 |
Мэв. Np237 образуется |
в |
ядерныхреакторах |
||
как |
побочный продукт по реакции: |
|
|
|
•з- '
U238 (/?, 2/г) U237__ l-→ Np237
6,75 дня
82