土壤中钚的測定萃取色層法---GB112191-89(精)

1、土壤中钚的測定萃取色層法 -GB11219.1-89Analytical determination of plitonium in soil-Extraction chromatography method 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在常規(guī)的事故條件下,環(huán)境土壤中钚的測定方法 -萃取色層法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于 土壤中钚的活度在 1.5*10 的負(fù) 5 次方 Bq/g 以上的測量范圍。1 主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在常規(guī)和事故條件下,環(huán)境土壤中钚的測定方法 萃取色層法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于土壤中钚的活度在 1.5x105Bqg 以上的測量范圍。2 原理土壤試樣用硝酸加熱浸取或用硫酸高氯酸硝酸氫氟酸加熱溶解進(jìn)行前處 理

2、。然后用三正辛胺聚三氟氯乙烯色層粉萃取色層吸附钚,并用10molL 的鹽酸和 3molL 的硝酸分別洗滌色層柱, 以去除釷、 鈾等干擾離子。 最后用草酸 -硝酸溶液解吸钚。在低酸度下進(jìn)行電沉積制源。用低本底a計數(shù)器或a譜儀 測量。3 試劑 除非另有說明,分析時均使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)或?qū)I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。試劑本底不超過儀器本底計數(shù)率的三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差。3.13.2三正辛胺（TOA）: CH3（CH2）7 3N,含量 95.0 %。二甲苯： C6H4（CH3） 2，含量不少于 80.0 。3.3聚三氟氯乙烯色層粉：4060目。3.4氨磺酸：HO SQNH,含量不少于 99.5 。3

3、.5還原鐵粉：含量不少于97.0 。3.6亞硝酸鈉：含量不少于99.0 。3.73.8無水乙醇：含量不少于 99.5 （mm）。3.9鹽酸：濃度 36.0 38.0 （mm）。3.10硝酸：濃度 65.0 68.0（mm）。3.11草酸：HOO 2H2Q,含量不少于99.8 %。3.12硫酸：濃度 65.0 % 98.0% （mm）。氫氧化銨 （或氨水）：濃度 25.0 28.0 （mm）。3.13高氯酸：濃度70.0 %72.0 % (m/ m)。3.14氫氟酸：濃度不少于 40.0% (m/m)。3.153.16精密試紙： PH0.55.0。3.17碘氫酸：濃度不低于 45.0% (m/m

4、)。硝酸鋁：A1(NG)3 9hbO,含量不少于99.0 %。3.18 TOA二甲苯溶液：將1份TOA與 9份二甲苯混合。3.19 0.4mol /L 碘氫酸6.0mol /L 鹽酸溶液。1 月。3.20 0.025mol / L草酸一0.150mol /L 硝酸溶液。3.21 氫氧化銨(1 + 1)。3.22 鹽 酸：10mol/Lo 3.23 硝酸：(1 + 1)。3.24 硝酸：3.0mol /Lo 3.25 硝酸：0.1mol /L。 3.26 亞硝酸鈉溶液： 4.0mol/L。 3.27 氨基磺酸亞鐵溶液：稱取 3.0g 還 原鐵粉(3.5)和12.0g氨磺酸(3.4),用硝酸(3.

5、25)溶解，過濾除去剩余物，濾液 用水或硝酸(3.25)稀至50mL密閉于棕色瓶中低溫保存，使用期可達(dá)4 儀器4.1低本底a計數(shù)器：最低可探測限為2.0 X 104Bq。4.2低本底a譜儀：最低可探測限為 2.0X104Bq。4.3分析天平：感量 0.1mg。4.44.5玻璃色層柱：見附錄B(參考件)圖B1。4.6電沉積裝置：見附錄B(參考件)圖B2。4.7聚四氟乙烯燒杯：容量 100mL。離心機(jī)：最高轉(zhuǎn)速 4000r/min,容量100mLX4。4.8 TOA聚三氟氯乙烯色層粉 4.8.1色層粉的配制：每1.0g聚三氟氯乙烯粉(3.3)加入2.0mLTOA-二甲苯溶液(3.18) 充分?jǐn)嚢杈?/p>

6、勻后放置或在紅外燈下烘烤里松散狀。 用水懸浮法除去懸浮 的粉，將未懸浮的色層粉貯存在棕色的玻璃瓶中備用。4.8.2 色層粉的裝柱：用濕法將調(diào)好的色層粉 (4.8.1) 裝入色層柱中，柱的上下 兩端用少量聚四氟乙烯細(xì)絲填塞，床高60mm再用20mL硝酸(3.23)以3mL/ min的流速通過色層柱，備用。4.8.3 色層柱的再生：依次用 10mL0.025molL 草酸 0.150mol L 硝酸溶液(3.20) , 20mL水, 20mL硝酸(3.23)以2mlZmin流速通過色層柱，備用。5 操作步驟5.1 采樣和試樣的制備5.1.1 采樣：選擇具有代表性的地段，采集樣品時，布點應(yīng)因地制宜，

7、可采用梅花形或直線形等方式均勻布點。每點采集 10cmx 10cmx 5cm或直徑11cm深5cm 的表層土壤，裝入食品袋中，做好標(biāo)記和記錄。5.1.2 試樣的制備：將土壤平鋪在搪瓷盤中或塑料布上晾干， 去掉碎石和植物根 基，搗碎并全部通過10目(孔徑為2.0mm)的分樣篩，混合均勻，然后按對角線 四分法縮取部分土壤(約0.5kg)碾碎后全部通過120目的分樣篩，在110C下烘 干，保存在干燥的磨口瓶中或塑料瓶中供分析用。5.2 試樣的前處理5.2.1硝酸浸取法：從土壤試樣中稱取30.0g的試樣，準(zhǔn)確到0.1g，置于250mL 燒杯中，緩慢加入硝酸 (3.23)70mL ，攪拌均勻后放在電爐上

8、加熱煮沸 1015min(防止崩濺和溢出)，冷卻至室溫后將浸取液和沉淀轉(zhuǎn)移至離心管中離心30mL硝 酸( 稱為 A1015min(轉(zhuǎn)速為3000r/ min),收集上層清液。再用 40mL硝酸(3.23)將沉淀 轉(zhuǎn)移至原燒杯中再重復(fù)加熱浸取一次，將兩次上層清液合并。沉淀用5.00g 試(3.24)、30mL水分別洗滌一次，離心，上層清液與前兩次上層清液合并 液)供分析用。5.2.2 硫酸高氯酸硝酸氫氟酸鹽酸溶解法：從土壤試樣中稱取樣，準(zhǔn)確到0.01g ,置于200mL燒杯中，加入5mL硫酸(3.12) , 5mL高氯酸(3.13) 攪拌均勻后蓋上表面皿在電爐砂浴上消化1h，再趁熱加入5mL高氯

9、酸(3.13)繼續(xù)加熱消化11.5h，去掉表面皿蒸干。然后將殘渣轉(zhuǎn)入100mL聚四氟乙烯燒杯 中，依次用10mL高氯酸(3.13)，10mL硝酸(3.10)分多次洗滌原燒懷。洗滌液轉(zhuǎn) 入聚四氟乙烯燒杯中，再加入20mLM氟酸(3.14)，加蓋在約200C砂浴上微沸3 4h后去蓋蒸發(fā)至干。殘渣呈淡綠色或淡黃色。用50mL硝酸(3.24)將殘渣轉(zhuǎn)至100mL燒杯中加熱溶解，離心(轉(zhuǎn)速3000r/min)1015min,收集上層清液。用 25mL硝酸(3.24)將沉淀轉(zhuǎn)移至原燒杯中，重復(fù)以上操作，合并兩次上層清液。用10mL鹽酸(3.9)再將沉淀轉(zhuǎn)移至原燒杯中，加熱蒸發(fā)至干，用 1015mL硝酸 (

10、3.24) 加熱溶解殘渣， 并與前兩次上層清液合并。 同時加入 5g 硝酸鋁(3.15)( 稱 為B)供分析用。如果殘渣用50mL和 25mL硝酸(3.24)兩次加熱能完全溶解時，則可省去 10ml鹽 酸 (3.9) 處理這一步驟。5.3 A或B液每100mL加入0.5mL氨基磺酸亞鐵(3.27)還原5- 10min,再加入0.5mL亞硝酸鈉(3.20)氧化510min,煮沸溶液使過量的亞硝酸鈉完全分解， 冷 卻至室溫。5.4控制溶液(5.3)的硝酸濃度為68mol/ L,以2mlZmin的流速通過巳裝好 的色層柱。用10mL硝酸(3.23)分多次洗滌原燒杯，洗滌液以相同的流速通過色 層柱。5

11、.5依次用20mL鹽酸(3.22)和30mL硝酸(3.24) , 2mL水洗滌色層住，流速與吸 附流速相同。5.6在不低于10C條件下，用8.0mL0.025moL/L草酸0.150mol /L硝酸溶液 (3.20) 以 lmL/min 流速解吸，將解吸液收集在電沉積槽中，并用氨水 (3.21) 調(diào) 節(jié)解吸液的PH值為1.52.0，將電沉積槽置于流動的冷水浴中，極間距離為4 5mm電流密度為500800m/cm2下電沉積1h。終止前加入1mL氨水(3.7)繼 續(xù)電沉積1min,斷開電源，棄去電沉積液，依次用水和無水乙醇 (3.8)洗滌電鍍 片，而后在紅外燈下烘干，在低本底 a計數(shù)器或a譜儀上測

12、量。6 結(jié)果計算 土壤中钚的放射性活度按式 (1) 計算：式中：A土壤中钚的放射性活度、Bq/kg；N試樣源的凈計數(shù)率，cpmE儀器對钚的探測效率，cpn/dpmY钚的全程放化回收率;m土壤試樣質(zhì)量，g； 1000將g變成kg的轉(zhuǎn)換系數(shù);60將dpm變?yōu)锽q的轉(zhuǎn)換系數(shù)。結(jié)果以兩位小數(shù)表示。7 钚的全程放化回收率的測定7.1 稱取未被污染的土壤試樣，加入已知钚濃度的指示劑，按本標(biāo)準(zhǔn) 5.25.6 條操作。7.2 按式 (2) 計算钚的全程回收率 Y：式中：N1 試樣源的凈衰變數(shù)，dpmNo試樣中加入钚的衰變數(shù)，dpm8空白試驗每當(dāng)更換試劑時必須進(jìn)行空白試驗，樣品數(shù)不能少于 4個，其試驗步驟如下:

13、8.1酸浸取法：量取120mL硝酸(3.23)置于200mL燒杯中，按本標(biāo)準(zhǔn)5.3 5.6 條操作，采取和樣品相同的條件測量空白樣品的計數(shù)率。計算空白樣品的平均計數(shù)率和標(biāo)準(zhǔn)誤差。檢驗其與儀器的本底計數(shù)率在95%的置信水平下是否有顯著性的差異。8.2酸溶解法：不加試樣而按本標(biāo)準(zhǔn) 5.2.2 5.6條操作，其測量、計算和檢驗 均同本標(biāo)準(zhǔn)7.1條。9精密度重復(fù)性和再現(xiàn)性應(yīng)達(dá)到下表所列的要求:钚的總活度Bq重復(fù)性，再現(xiàn)性，酸浸取法酸溶解法酸浸取法酸溶解法 0.011515!25250.01 101010, 202010特殊情況10.1當(dāng)A和B兩種溶液由于離心不好仍有少量沉淀時，可用快速濾紙過濾后再 通

14、過萃取色層柱。10.2當(dāng)酸浸取液中出現(xiàn)不溶物質(zhì)時，需經(jīng)過離心，收集上層清液，沉淀用酸溶 解法(見本標(biāo)準(zhǔn)522)處理后所得溶液與上層清液合并，再通過萃取色層柱。10.3萃取色層法對镎的去污系數(shù)偏低，當(dāng)上壤試樣中含有干擾核素镎時，可用 a譜儀進(jìn)行測量或用碘氫酸一鹽酸溶液(3.19)解吸钚，其步驟如下：將 8.0mL0.025mol/ L 草酸一0.150mol /L 硝酸溶液(3.20)改用 8.0mL0.4mol /L碘氫酸6.0mol /L鹽酸溶液(3.19)以1mlZmin流速解吸，用小燒杯收集解吸 液，在電砂浴上緩慢蒸干(防上崩濺)。將蒸干的殘渣用8.0mL/000025OO/, L草酸一

15、0.150ml1 /L硝酸溶液（3.20）分多次溶解，并轉(zhuǎn)移到電沉積槽中，以后操作步驟和測量、計算均見本標(biāo)準(zhǔn) 5.6 條及第 6 章。附錄 A 正確使用本標(biāo)準(zhǔn)的說明（ 參考件 ）A1按式（A1）決定試樣的計數(shù)時間（min）:式中：Tc試樣的計數(shù)時間，min；Ns試樣加本底的計數(shù)率，cpm2本底的計數(shù)率，cpmN試樣的凈計數(shù)率，cpmE預(yù)定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。A2 當(dāng)土壤中含有難溶性的钚時，必須采用硫酸高氯酸硝酸氫氟酸溶解法 對土壤試樣進(jìn)行前處理。A3 本標(biāo)準(zhǔn)采用紅色擔(dān)體，白色擔(dān)體和化學(xué)合成的聚三氟氯乙烯粉作支撐體時， 其效果比采用輻照合成的聚三氟氯乙烯粉稍差。A4本標(biāo)準(zhǔn)采用三脂肪胺（TAA）作萃取劑時，其效果與采用三正辛胺（TOA）一樣。附錄 B 儀器設(shè)備圖（ 參考件 ）B1 玻璃