GB/T 13747.14-2017 锆及锆合金化学分析方法 第14部分：铀量的测定 极谱法

　　ICS 77 . 120 . 99 H 63

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 13747 . 14—2017代替 GB/T 13747 . 14—1992

　　锆及锆合金化学分析方法

　　第 14 部分：铀量的测定

　　极谱法

　　Methodsforchemicalanalysisofzirconium andzirconium alloys—

　　part14：Determinationofuranium content—

　　polarography

　　2017-09-29 发布 2018-04-01 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

　　GB/T 13747 . 14—20 17

　　前 言

　　GB/T 13747《锆及锆合金化学分析方法》拟分为 27 部分：

　　— 第 1 部分：锡量的测定 碘酸钾滴定法和苯基荧光酮-聚乙二醇辛基苯基醚分光光度法;

　　— 第 2 部分：铁量的测定 1,10-二氮杂菲分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 3 部分：镍量的测定 丁二酮肟分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 4 部分：铬量的测定 二苯卡巴肼分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 5 部分：铝量的测定 铬天青 S-氯化十四烷基吡啶分光光度法;

　　— 第 6 部分：铜量的测定 2,9-二甲基-1,10-二氮杂菲分光光度法;

　　— 第 7 部分：锰量的测定 高碘酸钾分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 8 部分：钴量的测定 亚硝基 R盐分光光度法;

　　— 第 9 部分：镁量的测定 火焰原子吸收光谱法;

　　— 第 10 部分：钨量的测定 硫氰酸盐分光光度法;

　　— 第 11 部分：钼量的测定 硫氰酸盐分光光度法;

　　— 第 12 部分：硅量的测定 钼蓝分光光度法;

　　— 第 13 部分：铅量的测定 极谱法;

　　— 第 14 部分：铀量的测定 极谱法;

　　— 第 15 部分：硼量的测定 姜黄素分光光度法;

　　— 第 16 部分：氯量的测定 氯化银浊度法和离子选择性电极法;

　　— 第 17 部分：镉量的测定 极谱法;

　　— 第 18 部分：钒量的测定 苯甲酰苯基羟胺分光光度法;

　　— 第 19 部分：钛量的测定 二安替比林甲烷分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 20 部分：铪量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 21 部分：氢量的测定 惰气熔融红外吸收法/热导法;

　　— 第 22 部分：氧量和氮量的测定 惰气熔融红外吸收法/热导法;

　　— 第 23 部分：氮量的测定 蒸馏分离-奈斯勒试剂分光光度法;

　　— 第 24 部分：碳量的测定 高频燃烧红外吸收法;

　　— 第 25 部分：铌量的测定 5-Br-PADAP 分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 26 部分：合金及杂质元素的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法;

　　— 第 27 部分：痕量杂质元素的测定 电感耦合等离子体质谱法。

　　本部分为 GB/T 13747 的第 14 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分代替 GB/T 13747 . 14—1992《锆及锆合金化学分析方法 催化示波极谱法测定铀量》。 本部分与 GB/T 13747 . 14—1992 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：

　　— 删除了“引用标准”(1992 年版的第 2 章);

　　— 增加了试样条款(见第 5 章);

　　— 增加精密度条款(见第 8 章，1992 年版的第 8 章);

　　— 增加了试验报告条款(见第 9 章)。

　　本部分由中国有色金属工业协会提出。

　　本部分由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)归口 。

　　GB/T 13747 . 14—20 17

　　本部分起草单位：西部金属材料股份有限公司、西北有色金属研究院、湖南出入境检验检疫局、广东省工业分析检测中心。

　　本部分主要起草人：刘厚勇、翟通德、杨军红、杨平平、王晓艳、杨万彪、吕小园、熊晓燕、王津。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 13747 . 14—1992 。

　　GB/T 13747 . 14—20 17

　　锆及锆合金化学分析方法

　　第 14 部分：铀量的测定极谱法

　　1 范围

　　GB/T 13747 的本部分规定了锆及锆合金中铀含量的测定方法。

　　本部分适用于海绵锆、锆及锆合金中铀含量的测定。测定范围：0.000 10%~0.000 50%。

　　2 方法提要

　　采用氢氟酸溶解样品，滴加硝酸氧化不溶碳化物或氮化物，在硝酸介质中用磷酸三丁脂-甲苯萃取分离铀。 在铜铁试剂存在下，用示波极谱仪测量铀的吸附催化波。

　　3 试剂和材料

　　除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和实验室二级水。

　　3. 1 氢氟酸(ρ= 1.15 g/mL) ,优级纯。

　　3.2 硝酸(ρ= 1.42 g/mL) ,优级纯。

　　3.3 高氯酸(ρ= 1.68 g/mL) ,优级纯。

　　3 . 4 硝酸( 1+3) 。

　　3 . 5 硝酸( 1+1 ) 。

　　3.6 乙二胺四乙酸二钠溶液(100 g/L)。

　　3.7 硝酸铵溶液(700 g/L)。

　　3.8 磷酸三丁脂(TBP)-甲苯萃取剂：将 60 mLTBP 与 500 mL 甲苯混合于 1 000 mL分液漏斗中，每次加入 120 mL硝酸铵溶液(50 g/L) ,萃取二次，加入 120 mL 水萃取一次，加入 120 mL 硝酸(3.4)萃取一次。每次萃取振荡 3 min,静置分层，弃去水相。有机相贮存于磨口试剂瓶中。

　　3.9 洗涤液：称取 13 g 乙二胺四乙酸二钠溶于 500 mL 热水中，加入 135 g 硝酸铵，溶解后再加入60 mL 硝酸(3.2) ,用水稀释至 1 000 mL体积，混匀。

　　3. 10 混合底液：称取 47.6 g 乙酸钠(NaCH3 COO ·3H2 O) , 12.5 g 乙二胺四乙酸二钠，3 g 草酸铵，加热溶于 400 mL水中，冷却后加入 20 mL 冰乙酸，以水稀释至 500 mL体积，混匀。

　　3. 1 1 铜铁试剂溶液(0.5 g/L)：称取 0.05 g铜铁试剂溶于 100 mL水中，用时现配。

　　3. 12 铀标准贮存溶液：称取 0. 117 9 g 经 105 ℃烘干 1 h 并冷却至室温的八氧化三铀 (U3 O8 ) 于100 mL烧杯中，加入 10 mL硝酸(3.5)加热至完全溶解，冷却后移入 1 000 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 100 μg 铀。

　　3 . 13 铀标准溶液：移取 10 .00 mL铀标准贮存溶液(3 . 12)于 1 000 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液 1 mL含 1 μg 铀。

　　3. 14 氮气：体积分数 ≥99.99%。

　　4 仪器

　　极谱分析仪。 附滴汞电极、汞池阳极或三电极体系。

　　GB/T 13747 . 14—20 17

　　仪器的检测下限对镉( Ⅱ )不大于 1 × 10- 7 mol/L,分辨率不大于 35 mV。

　　5 试样

　　5 . 1 取样

　　海绵锆、锆及锆合金的取样应按照已颁布的相应标准方法进行。

　　5 . 2 试样处理

　　将试样剪成长度不大于 5 mm 的碎屑，以四氯化碳清洗，干燥。

　　6 分析步骤

　　6 . 1 试料

　　称取 0.50 g试样(第 5 章)，精确至 0.1 mg。

　　6 . 2 测定次数

　　独立地进行两次测定，取其平均值。

　　6 . 3 空白试验

　　随同试料做空白试验。

　　6 . 4 测定

　　6.4. 1 将试料(6.1)置于铂皿中，加入约 5 mL水，分次滴加 1 mL~2 mL 氢氟酸(3.1)溶解试料。滴加3 滴~5 滴硝酸(3.2)加热至溶解完全。

　　6.4.2 将溶液加热蒸干，加入 2 mL硝酸(3.2)润湿盐类，再蒸干。加入 15 mL 硝酸(3.4),加热至盐类完全溶解。冷却后移入 100 mL分液漏斗中，用少量水洗净铂皿，使溶液总体积为 25 mL。

　　6 .4 .3 加入 10 mL 硝酸(3 .5) , 5 mL 乙二胺四乙酸二钠溶液(3 .6) , 5 mL硝酸铵溶液(3 .7 ) ,混匀。加入15 mL TBP-甲苯萃取剂(3.8) ,振荡 3 min。静置分层，弃去水相。加入 15 mL洗涤液(3.9)。振荡洗涤1 min。静置分层，弃去水相。

　　6.4.4 加入 15 mL水，反萃取振荡 3 min。静置分层后，水相放入 50 mL烧杯中。再以 15 mL水反萃取1 次，合并水相，弃去有机相。将水相加热蒸干。加入 4 mL高氯酸(3.3),加热冒烟并蒸至近干，冷却。

　　6 .4 .5 加入 5 .00 mL混合底液(3 .10)溶解盐类，加入 0 .5 mL铜铁试剂溶液(3 .11) ,混匀。

　　6.4.6 将溶液倒入预先加汞的电解池中，通氮气(3.14) 5 min。使用示波极谱仪、阴极化扫描、起始电位

　　-0.20 V,以适当的电流倍率测量铀的一次导数波高。

　　6 . 4 . 7 减去空白试验溶液的波高，从工作曲线上查得相应的铀量。

　　6 . 5 工作曲线的绘制

　　6 . 5 . 1 移取 0 mL、0 . 50 mL、1 . 00 mL、1 . 50 mL、2 . 00 mL、2 . 50 mL铀标准溶液(3 . 13)置于一组 100 mL分液漏斗中，加入 15 mL 硝酸(3.4) ,加水至溶液总体积约为 25 mL。以下按 6.4.3~6.4.6 进行。

　　6 . 5 . 2 减去试剂空白波高，以铀量为横坐标，波高为纵坐标，绘制工作曲线。

　　7 分析结果的计算

　　铀量以铀的质量分数 狑U 计，按式(1)计算：

　　GB/T 13747 . 14—20 17

　　狑 …………………………( 1 )

　　式中：

　　犿1 — 自工作曲线上查得的铀量，单位为微克(μg) ;

　　犿0 — 试料的质量，单位为克(g)。

　　8 精密度

　　8 . 1 重复性

　　在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在以下给出的平均值范围内，这两个测试结果

　　的绝对差值不超过(狉)，超过重复性限(狉)的情况不超过 5%。重复性限(狉)按表 1 数据采用线性内插法

　　求得。

　　表 1 重复性限

　　8 . 2 允许差

　　实验室之间分析结果的差值应不大于表 2 所列允许差。

　　表 2 允许差

　　9 试验报告

　　试验报告应包括下列内容：

　　— 试样;

　　— 使用的标准(包括发布或出版年号);

　　— 使用的方法(如果标准中包括几个方法);

　　— 分析结果及其表示;

　　— 与基本分析步骤的差异;

　　— 测定中观察到的异常现象;

　　— 试验日期。