基于溴代比色法的高矿化度浸出液中铀分析方法的优化

2019-05-14张春艳李喜龙阮志龙

铀矿冶 2019年2期

关键词：溴代体积曲线

张春艳，李喜龙，阮志龙

(中核通辽铀业有限责任公司，内蒙古通辽 028000)

1铀的测定

1.1 方法原理

在pH 7.7～8.6并含F-条件下，铀与2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-(二乙氨基)-苯酚(以下简称Br-PADAP)以及F-生成稳定的有色配合物，借此进行比色测定铀[2]。

1.2 试验试剂

除另有说明外，试验过程中所用试剂均为分析纯，试剂和蒸馏水等均符合国家有关标准。

试验用溶液：铀标准溶液，ρ(U)=100 μg/mL(GBW(E)080173)；Br-PADAP乙醇溶液，质量浓度为0.5 g/L；酚酞指示剂，质量浓度为1.0 g/L酒精溶液；pH=2酸化水；铀标准储备液，ρ(U)=1 μg/mL；氢氧化钠溶液，浓度为1 mol/L；盐酸溶液，浓度为1 mol/L。

1.3 试验仪器

7230G分光光度计，上海精密科学仪器有限公司；pHS-3E，上海仪电科学仪器股份有限公司；电子天平，精度0.001 g，上海卓精电子仪器股份有限公司。

1.4 分析步骤

1)标准曲线的绘制。准确移取0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL标准储备液，分别置于25 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至10 mL左右。分别加入2 mL混合掩蔽剂，用酚酞作指示剂，用浓度为1 mol/L氢氧化钠和1 mol/L盐酸溶液调酸度至酚酞变无色。然后分别加入2 mL缓冲液、5 mL丙酮、1 mL质量浓度为0.5 g/L Br-PADAP溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。放置20 min后，在波长为565 nm下，用3 cm比色皿，以试剂空白做参比，测量吸光度。以标准液中铀质量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，如图1所示。

由图1看出：标准曲线线性良好，线性相关系数R2>0.999，只是曲线末端1.00μg数据点有点偏离直线。

图1 标准曲线

2)样品分析。取适量井场、水冶工艺试样(不超过10 mL)，置于25 mL容量瓶中，以下按标准曲线绘制步骤进行操作。

1.5 结果计算

试样中铀含量按下式计算：

ρ(U)=m/V

(1)

式中：ρ(U)-铀质量浓度，μg/mL；m-曲线上查得的铀质量，μg；V-取样体积数，mL。

2溴代比色法的测定下限

溴代比色法用分光光度计制作标准曲线，在一定浓度范围内，溶液中的铀浓度与仪器上响应的信号值呈直线关系，结果可以直接从曲线上查到[3]。在标准曲线上，接近原点的这段是该方法的检出限，但该方法的测定下限在末端的哪个点上、是否从原点开始整条曲线都成立没有做过系统分析。为确定该方法的测定下限，对标准曲线0～1 μg/mL段分段绘制，通过对分析数据的统计分析确定该方法的测定下限[4]。

分别量取ρ(U)=1 μg/mL铀标准储备液0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL置于25 mL容量瓶中，按分析步骤绘制标准工作曲线，平行分析4次，试验结果如图2所示。

图2 待测液中铀质量为0.10～1.00 μg/mL时标准工作曲线

由图2可见：ρ(U)为0.10～1.00 μg/mL时，曲线中0.00～0.60 μg/mL段吸光度离散程度较大，说明此区间段铀在仪器上响应的信号值不稳定，显色灵敏度不高[5]。为确定该方法的方法测定下限，分别量取ρ(U)=1 μg/mL铀标准储备液0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL各12份进行平行测定，结果见表1。

表1 测定方法测定下限

由表1可见，铀质量浓度为0.100 μg/mL时，测定值集中趋势是零，说明铀质量浓度为0.100 μg/mL时不能检出。铀质量浓度为0.200 μg/mL时，测定值标准偏差是0.071，相对标准偏差是31%，数据离散程度较大，测定数据不可靠。铀质量浓度溶液在分光光度计上已有明显的信号反应，因此0.200 μg/mL是该方法的检出限，在检出限附近的测定值只有定性分析的意义，定量测定系统误差值较大。当铀质量浓度分别为0.400、0.600、0.800 μg/mL时标准偏差逐步减小；但0.400、0.600、0.800 μg/mL三个点的平行测定值极差很大，偏离曲线的趋势线较远，不能作为方法的测定下限；而铀质量浓度为1.000 μg/mL的测定值集中趋势是比较明显，平均值为0.978 μg/mL，相对标准偏差为3%，比较接近真值，因此，确定铀质量浓度为1.000 μg/mL是溴代比色法的测定下限。