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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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:

ас

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