Способ количественного определения урана в сплавах

Способ количественного определения урана в сплавах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Х0 146091

К àññ 42l, Ззз

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подпасная группа Л 173

А. А. Немодрук, Ю. П. Новиков, А. М. Лукин и И. Д. Калинина

СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРАНА

В СПЛАВАХ

Занвлено 31 кварта 1961 г, за № 724323/23-4 з Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 7 за 1962 г.

Известно количественное определение урана путем фотоколориметрирования окрашенных растворов, образующихся при взаимодействии урана (VI) с араназо 111 при рН-3 и после предварительного отделения урана от мешающих примесей (Th, Zr, V, А1, Gr, ZTR).

Предлагаемый способ количественного определения урана в сплавах отличается применением в качестве комплексообразователя хлорфосфоназо III 2,7-бис- (4-хлор-2-фосфонобензолазо) -1,8-диоксинафталин- З,б-дисульфокислоты и анализ ведут при рН-1. Этот способ позволяет ускорить анализ и повысить его чувствительность.

Цветная реакция хлорфосфоназо III с ураном (VI) является наиболее контрастной и сопровождается переходом розовой окраски реагента в зеленую. Такую цветную реакцию с хлорфосфоназо lll дают

Th, U (IV), Zr, Hf, Ti (IV) и Се (IV). Взаимодействие хлорфосфоназо

111 в тех же условиях с другими элементами не сопровождается сущесгвенным изменением окраски.

На чертеже представлены кривые светопоглощения растворов хлорфосфоназо III u его комплекса с ураном (VI) при рН 1,0.

Из полученных данных следует, что максимум поглощения растворов хлорфосфоназо III находится при 555 мц, а кривая поглощения № 146091 растворов комплекса имеет два максимума: первый — при 620 мр и второй, более высокий,— при 670 лил. Поглощение самого реагента в области последнего максимума незначительно.

450 5дд Ыд Юдд Юд 7дд 7дд

Длина волны в тр, 1 — 1,6 10 — М раствор хлорфосфоназо III, 2 — раствор комплекса, содержащий 1,6 10 — " иояя/л хлорфосфоназо III и 7,6 уlмл урана, кювета

10 мл. Хлорфосфоназо III по сравнению с другими реагентами (в том числе и арсеназо III) взаимодействует с ураном (VI) в более кислых растворах. Начиная от рН 4 и до кислотности около 0,5 н. по соляной или азотной кислоте, поглощение растворов комплекса остается постоянным. Независимость поглощения комплекса от кислотности раствора в указанных пределах позволяет проводить определение урана (VI) без предварительного тщательного установления рН или применения специальных буферных растворов.

Оптическая плотность растворов, содержащих уран (VI) достигает максимального значения сразу после прибавления раствора хлорфосфоназо III и сохраняется без изменения в течение не менее 48 чав.

Коэффициент молярного поглощения, рассчитанный по кривой фотометрического титрования, найден равным 73600.

Хлорфосфоназо III можно применять для определения урана (Vl) в присутствии таких сильных комплексообразователей, как оксалаты, фториды и фосфаты. При определении урана (VI) с помощью хлорфосфоназо I II присутствие 50-кратных количеств щавелевой кислоты.

100-кратных количеств фторидов (считая на iVaF) и 5000-кратных количеств фосфатов (считая на NaH>PO ) определению не мешает.

Как выше указывалось, хлорфосфоназо III реагирует со многими элементами, однако, с повышением кислотности растворов взаимодействие с некоторыми из них ослабляется или полностью прекращается.

Так например, если кобальт, никель, кадмий, марганец и цинк при рН 3 реагируют с хлорфосфоназо III с образованием интенсивно окрашенных соединений, то при рН 1 только значительные их количества вызывают заметное изменение окраски реагента.

¹ 1460!)1

В таблице приведены допустимые отношения весовых количеств ряда элементов к урану (VI) в анализируемом растворе при рН 1 с содержанием урана 1,0 /мл и общей концентрацией реагента

1,75 10 М.

Допустимое весовое отношение мешающего элемента к урану

Мешающий элемент

Th, Zr, Hf, Се, Т1

Bi, редкоземельные элементы п»rv

0,05 — 0,15

0,20 — 0,31

2

4

5 б

8

9 10

0,35 — 0,50

1,0

Pb

Cu, Xi b, Та, Ч

Са, Sr, Ва, Be, А1

P и CrпI

Р

Zn, Yi, Hg

Tеп1

Со, Cd, Мпп Mg, Sb — 3

5 — 10

15 — 20

75 — 100

200 — 250

Из приведенных данных следует, что наиболее сильное мешающее ч .ч влияние оказывают Th, Zr, Hf, Се, Ti .Однако определение урана (VI) возможно в присутствии больших количеств указанных элементов, если пользоваться подходящими маскирующими веществами (например, 1NH4F для маскировки Zr и Hf, Н О2 для Ti " ) или предварительно восстанавливать их до более низких валентных состояний (например, Се" д i Ceгп Fe до F, $пп до Snï )

П р и м ер. Прямое фотометрическое определение урана в его сплавах с цирконием. 100 ма анализируемого сплава растворяют в течение не более 5 мин в платиновой чашке в 10 мл разбавленной соляной кислоты (1: 1) с добавлением 0,5 г NH4F (или эквивалентного кол«чества HF или NaF) при нагревании на водяной бане. По окончан и растворения прибавляют 20 мл 0,1 М раствора Na,SiO, (необходимо о для связывания HF, с целью устранения порчи стеклянной посуды), переносят в мерную колбу емкостью 250 лгл; чашку, в которой производилось растворение навески, споласкивают 10 — 15 лгл разбавленной соляной кислоты (1: 1) и присоединяют к основному раствору. После разбавления полученного раствора водой до метки 1,00 .илг вносят в мерную колбу емкостью 100 мл, прибавляют 5,0 ил монохлорацетатного буфера (10 г С1СН2СООХа и 20 г CICH COOI- в 1 л раствора), 2,5лл

0,1 М раствора XlaqSiOq, 12,5 .ил 0,1 М раствора NH4F (или NaF), 2,00 ял 0,001 М раствора хлорфосфоназо III, разбавляют водой до метки и измеряют оптическую плотность с помощью спектрофотометра при

670 ыи в кювете с толщиной слоя 10 ил или в электрофотоколориметре с красным светофильтром. В качестве раствора сравнения применяют раствор, содержащий те же количества хлорацетатного буфера, Ха2Si03, ХН4Г и хлорфосфоназо III, но не содержащий урана и циркония. Содержание урана находят с помощью калибровочного графика.

Для построения калибровочного графика в мерную колбу емкостью

100 мл вводят различные количества стандартного раствора нитрата уранила (содержащие 50, 100, 150 и 250 " урана) прибавляют моно№14б091

Предмет изобретения

Способ количественного определения урана в сплавах, например, с цирконием путем фотометрирования растворов окрашенных комплексов урана с добавками маскирующих веществ, отличающийся тем, что, с целью ускорения анализа и повышения чувствительности его, в качестве комплексообразователя применяют хлорфосфоназо III 2,7-бис(4-хлор-2-фосфонобензолазо) -1,8-диоксинафталин-З,б-дисульфокислоту и ведут анализ при рН-I.

Редактор Н. И. Мосин

Техрсд Т. П. Курилко

Корректор И. А. Шпынева

Подп. к печ, 12.Х-62 г. Формат бум. 70Х108 /, Объем 0,35 изд. л.

Зак. 4955 Тираж 750 Цена 4 коп.

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М, Черкасский пер., д. 2/ь.

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка хлорацетатный буфер, растворы NaqSIO и NH4F и раствор хлорфосфоназо III в тех же самых количествах, которые были добавлены к анализируемому раствору.

Метод проверен на искусственных смесях, составленных из метал-, лических урана и циркония. Из полученных данных следует, что ошибка определения не превышает 2%. Продолжительность одного определения составляет около 15 мин.