ICS27.120.30 EJ F46 备案号：23545-2008 中华人民共和国核行业标准 EJ/T1212.4—2008 烧结氧化一二氧化铀芯块分析方法 第4部分：微量杂质元素的测定一一ICP-AES 多元图谱拟合法 Test methods for analysis of sintered gadolinium oxide-uranium dioxide pellets- Part 4: Determination of trace impurity ICP-AES multi-spectral-fitting method 2008—03—17发布 2008-10—01实施 国防科学技术工业委员会发布 EJ/T1212.4—2008 前 言 EJ/T1212《烧结氧化一二氧化铀芯块分析方法》分为以下11个部分： -第1部分：烧结氧化-二氧化铀芯块氧金属比的测定一平衡气氛法； 第2部分：热电离质谱法测定铀同位素丰度； -第3部分：波长色散X射线荧光光谱法测定氧化钒含量； -第4部分：微量杂质元素的测定一ICP-AES多元图谱拟合法； -第5部分：硫酸亚铁铵还原重铬酸钾电位滴定法测定铀含量； 一第6部分：高温水解离子选择性电极法测定氯； 一第7部分：情性气体熔融法测定氢； 第8部分：蒸馏奈斯勒试剂光度法测定氮； 一第9部分：高温水解离子选择性电极法测定氟； -第10部分：高频感应燃烧红外检测法测定碳； 第11部分：热真空提取法测定总气体量。 本部分为EJ/T1212的第4部分。 本部分的附录A为资料性附录。 本部分由中国核工业集团公司提出。 本部分由核工业标准化研究所归口。 本部分起草单位：国营八二厂。 本部分主要起草人：张柯、张时红、刘文誉、陈岚。 I EJ/T1212.4—2008 烧结氧化-二氧化铀芯块分析方法 第4部分：微量杂质元素的测定一ICP-AES多元图谱拟合法 1范围 本部分规定了烧结氧化钒-二氧化铀芯块中铝、铁、钙、铬、锌、镁、锰、钼、镍、钛、钒11 个杂质元素测定的试剂、仪器设备、试样制备、分析步骤、结果计算及方法精密度。 本部分适用于氧化钒质量分数最大值为12-%的烧结Gd.0-UO.芯块中铝、铁、钙、铬、锌、镁、 锰、钼、镍、钛、钒11个杂质元素测定。也适用于核纯级含钇八氧化三铀粉末中铝、铁、钙、铬、 锌、镁、锰、钼、镍、钛、钒11个杂质元素的测定。 取样量为0.2g时，方法的定量测定范围见表1。 表1 方法的定量测定范围 元素 A1 Ca Fe Mg Mn Mo Ni Ti Zn 测定范围 1~100 5~500 10~500 ~500 10~500 5~500 5~500 10~5001 10500 10~500 μg/g 注：定量测定范围是以取样0.2g，测定体积10mL计。 2方法提要 试料溶于硝酸后，在3mo1/L的硝酸介质中，通过CL-TBP萃淋树脂，使和待测杂质元素与基 体铀分离，收集含和杂质的淋洗液，然后以电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES），采 用已经建立的多元图谱拟合（MSF）方法校正的光谱干扰，测定出杂质元素的含量。 3试剂 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准或专业标准的分析纯试剂。所用水为二次去离子水。 3.1硝酸（HNOa），优级纯P（HNO）约1.42g/cm。 3.2盐酸（HC1），优级纯，（HC1）约1.19g/cm。 3.3硝酸，c(HNO）=3mo1/L由硝酸（3.1）配制。 3.4标准贮备液，p（Gd）=1000μg/mL，GSBG62053。 3.5 铝标准贮备液，P（AI）=1000μg/mL，GBW（E）080308 3. 6 钙标准贮备液， p（Ca）=1000μg/mL，GBW（E）080349 3. 7 铬标准贮备液， （Cr）=1000μg/mL,GBW（E）080313 3.8 铁标准贮备液， p（Fe）=1000g/mL,GBW（E）080315。 3. 9 镁标准贮备液， p（Mg）=1000μg/mL，GBW（E）080316。 3. 10 锰标准贮备液， p（Mn）=1000μg/mL，GBW（E）080317。 3.11 钼标准贮备液， p（Mo）=1000μg/mL，GBW（E）080350。 3.12 镍标准贮备液， （Ni）=1000μg/mL，GBW（E）080318。 3.13 钛标准贮备液， （Ti）=1000μg/mL，GBW（E）080357。 3.14 锌标准贮备液， （Zn）=1000μg/mL，GBW（E）080321 3.15 钒标准贮备液， p（V)=1000μg/mL，GBW（E)080320。 3.16 标准溶液No：硝酸（3.3）。 EJ/T1212.4—2008 3.17混合标准溶液N3：分别吸取1.0mL标准贮备液（3.5～3.14)、0.2mL标准贮备液（3.15）置 于盛有适量硝酸（3.3）的100mL容量瓶中，用硝酸（3.3）稀释至刻度，摇匀。得到铝、钙、铬、 铁、镁、锰、镍、钛、锌、钼各为10.0ug/mL、钒为2.0μg/mL的混合标准溶液。 3.18混合标准溶液N²：吸取10.0mL标准溶液Ns（3.17）置于100mL容量瓶中，用硝酸（3.3） 稀释至刻度，摇匀。得到铝、钙、铬、铁、镁、锰、镍、钛、锌、钼各为1.0ug/mL、钒为0.2ug/mL 的混合标准溶液。 3.19混合标准溶液N：吸取1.0mL标准溶液N3（3.17）置于100mL容量瓶中，用硝酸（3.3）稀 释至刻度，摇匀。得到铝、钙、铬、铁、镁、锰、镍、钛、锌、钼各为0.10ug/mL、钒为0.02ug/mL 的混合标准溶液。 4仪器和设备 4.1全谱直读电感耦合等离子体-原子发射光谱仪，软件具备MSF功能。 4.2电子天平，感量为0.1mg。 4.3电炉，带调压器，功率为2kVA。 4.4石英烧杯或聚四氟乙烯杯，20mL～25mL。 4.5萃取色层柱，内径8mm，柱体长130mm~160mm，上方带约30mL储液斗，硬质玻璃或石英制。 将CL-TBP萃淋树脂（含TBP约60%，粒度为0.125mm~0.177mm）用水浸泡至少24h，湿法装 入萃取色层柱，树脂床高约120mm，控制流速在（0.5～1.0）mL/min之间。色层柱内树脂床的上下 两端均用聚四氯乙烯丝填塞。试样溶液上柱前，色层柱用约20mL的硝酸（3.3）平衡，备用。 5模型的建立、方法连接 参照附录A选定仪器工作条件和元素波长，先建立无MSF的方法，再以ICP-AES测定标准溶液N。 （3.16）、钒标准贮备液（3.4）以及杂质标准溶液N3（3.17）并保存数据。用仪器配套的软件，建 立MSF模型，保存为“*，Ⅱsf”文件。在建立的方法中指定选用MSF，并打开保存的“*.msf”文件与 方法连接，保存该MSF方法。 6试样 将芯块试样在玛瑙研钵中研磨成粉末，过孔径为0.149mm的筛网，取筛下物为试样。 7试料 称取约0.2g（m)试样（6）作为试料，精确到1mg。 8分析步骤 8.1试料的溶解 将试料（7）置于干燥的石英烧杯或聚四氟乙烯杯中，缓缓加入2mL4mL硝酸（3.1），盖上 表面血，置于电炉上低温加热使试料完全溶解，如未完全溶解，可再加入2mL硝酸（3.1)，并加入 1mL～2mL盐酸（3.2），低温蒸至近干，再溶于2mL硝酸（3.3）中，得试液C，待上柱分离。 8.2铀与和待测杂质的分离 将试液C转入平衡好的萃取色层柱（4.5）中，控制流速在（0.5～1.0）mL/min之间，用硝酸（3.3） 洗涤烧杯三次（每次2mL）并转移入色层柱，最后用4mL硝酸（3.3）淋洗色层柱，收集从第3mL至 第12mL共10mL（V，）淋出液于干燥的10mL容量瓶中，得试液D。 8.3空白溶液 在不加试料的情况下，按步骤8.1～8.2进行，得空白溶液A。 2 EJ/T1212.4—2008 8.4萃取色层柱的再生 分离后，用40mL水解吸萃取色层柱上吸附的铀与少量钇。 8.5待测杂质元素含量的测定 将标准溶液N。～Ns和空白溶液Ao以及试液D，依次引入ICP光源，采用第5章中建好的MSF方法进行 测定，直接得到空白溶液Ac以及试液D中各待测元素的浓度p及p2° 结果计算 9 按公式（1）计算试样中各待测元素的质量分数w，单位为微克每克（μug/g）。 (1) m 式中： -收集的试液D中待测元素i浓度的数值，单位为微克每毫升（pg/mL）； V一收集的试液体积的数值，单位为毫升（mL）： 试料质量的数值，单位为克（g。 m 计算结果表示到小数点后一位。 10精密度 本方法测定2个水平的铝等10个杂质元素含量，在重复性和再现性试验条件下，重复性限r和 再现性限R，见表2 3 EJ/T 1212.4—2008 表2 2方法的重复性r，和再现性R， 单位为 μg/g 各元素含量水平值 重复性ri 再现性R A1 20. 4 4. 39 4. 39 Ca 44. 3 10. 29 11. 86 Cr 21. 7 3. 37 3. 37 Fe 24. 2 4. 18 9. 17 Mg 21. 2 2. 12 7. 58 水平一 Mn 17. 4 1. 97 2. 44 Mo 29. 4 2. 69 4. 36 Ni 19.7 2.51 7. 15 Ti 18. 6 2. 37 2. 40 V 2. 2 0. 26 0. 35 A1 44. 7 10. 14 11. 93 Ca 117.3 12.2 18.10 Cr 78. 5 13. 87 23. 98 Fe 148.5 7.