铀钚分离后钚溶液中氨基羟基脲的分析方法

摘要

本发明涉及铀钚分离后钚溶液中氨基羟基脲的分析方法，包括以下步骤：(1)将对二甲胺基苯甲醛溶于乙醇溶剂中配制成显色溶液；(2)用硝酸将含氨基羟基脲的铀钚分离后钚溶液稀释10～1000倍(pH值为-0.2～1)，将用硝酸稀释后的待测溶液加入到显色溶液中；(3)在15～30℃温度下，使步骤(2)的显色体系发生显色反应至少5分钟；(4)以空白溶液为参比，在波长为430～490nm处测量显色体系的吸光度值A；(5)根据测得的吸光度值A，结合显色体系中氨基羟基脲的浓度-吸光度值关系曲线，求解即可。本发明的方法，简单方便，不需要特殊仪器；并且，采用该方法得到的测定值与理论计算值吻合度较好。

说明书

技术领域

本发明属于铀钚分离技术领域，具体涉及铀钚分离后钚溶液中氨基羟基 脲的分析方法。

背景技术

氨基羟基脲(HSC)是一种新型的、高效的、高选择性的、不产生固体废 物的无盐有机还原剂，能快速的还原Pu(IV)到Pu(III)并且能与HNO₂快速反 应，能高效的完成普雷克斯(Purex)流程中铀钚的分离，取得非常满意的结 果。铀钚分离后钚溶液(1BP)中氨基羟基脲的残余量是Purex流程中的一个 重要参数，对铀钚分离的过程控制和铀钚分离工艺过程的进一步优化具有重 要意义。因此，需要对1BP中氨基羟基脲的残余量进行分析。

由于氨基羟基脲是一种新型试剂，尚无其在1BP中的分析方法。鉴于铀 钚分离的过程控制和铀钚分离工艺过程的要求，需要研究出1BP中氨基羟基 脲残余量的分析方法。

发明内容

针对现有技术的需要，本发明的目的是提供一种铀钚分离后钚溶液中氨 基羟基脲的分析方法，该方法简单，测定结果准确度高。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：铀钚分离后钚溶液中氨基 羟基脲的分析方法，包括以下步骤：

(1)将对二甲胺基苯甲醛加入浓盐酸中，混匀后加入乙醇，配制成对二甲 胺基苯甲醛显色溶液；

(2)将含氨基羟基脲的铀钚分离后钚溶液作为待测溶液用硝酸稀释10～ 1000倍，使得用硝酸稀释后的待测溶液的pH值为-0.2～1，将用硝酸稀释后 的待测溶液加入到步骤(1)的显色溶液中，得到显色体系；

(3)在15～30℃温度下，使步骤(2)的显色体系发生显色反应至少5分 钟；

(4)以空白溶液为参比，在波长为430～490nm处测量显色体系的吸光度 值A；

(5)根据步骤(4)中测得的吸光度值A，结合显色体系中氨基羟基脲的 浓度-吸光度值关系曲线，求解即可。

进一步，步骤(1)中，对二甲胺基苯甲醛和浓盐酸中HCl的摩尔比1∶ 10，所述浓盐酸的体积百分比为37.5％，所述乙醇的体积百分比为95％，所述 对二甲胺基苯甲醛显色溶液中HCl的浓度为1.0mol/L。

进一步，步骤(2)中，硝酸的浓度为1.0mol/L，用硝酸稀释后的待测 溶液与显色溶液的体积比为1∶1～25。

进一步，步骤(2)中，将用硝酸稀释后的待测溶液加入到步骤(1)的显 色溶液中后，用盐酸、硫酸或水再次稀释所述显色体系。

再进一步，所述盐酸的浓度为1.0mol/L，所述硫酸的浓度为0.5mol/L。

进一步，步骤(3)中，显色反应发生的温度为25℃，时间为5分钟。

进一步，步骤(4)中，测量时波长为460nm。

进一步，步骤(5)中，所述的显色体系中氨基羟基脲的浓度-吸光度值 关系曲线为：

c＝2.032*10^-4*A-9.562*10^-7，R²＝0.99996

其中，c为氨基羟基脲的浓度，A为吸光度值，R为相关系数。

采用本发明的方法测定1BP溶液中氨基羟基脲的浓度，简单方便，不需 要特殊仪器；并且，采用该方法得到的测定值与理论计算值吻合度较好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述：

首先说明本发明分析方法的反应原理。在酸性环境中，对二甲胺基苯甲 醛的醇溶液与氨基羟基脲的显色反应为：

上述显色反应开始时较快，2分钟后缓慢进行，最终生成的物质(B)为 桔红色。一般显色反应发生5分钟后，视为反应完全，此时测量其吸光度值 是准确的。

实验发现，显色体系中氨基羟基脲的浓度在2.0*10^-6至4.0*10^-4mol/L之 间时，吸光度值A与氨基羟基脲的浓度c呈良好的线性关系，通过一系列的 实验回归得到该线性关系式为c＝2.032*10^-4*A-9.562*10^-7，R²＝0.99996，R 为相关系数。

本发明通过将待测1BP中氨基羟基脲的浓度稀释到大约上述范围内，然 后采用分光光度法测得稀释后1BP中氨基羟基脲的浓度，乘以稀释倍数，即 可间接地测定1BP溶液中氨基羟基脲的浓度，实验测定结果与理论计算值吻 合度较好。

实施例1

配制对二甲胺基苯甲醛显色溶液：将16.0克的对二甲胺基苯甲醛加入到 76ml体积百分比为37.5％的浓盐酸中，混匀后向混合物中加入800ml体积百 分比为95％的乙醇，最终显色溶液中HCl的浓度为1.0mol/L。

于5mL容量瓶中加入2.5mL配好的对二甲胺基苯甲醛显色溶液；取1BP 溶液，以1.0mol/L硝酸稀释100倍(所得溶液的pH值为0)，取0.10mL 用硝酸稀释后的1BP溶液加入该容量瓶中，以1.0mol/L盐酸溶液稀释至5mL； 在室温下使得到的显色体系发生显色反应5分钟后，以空白溶液为参比，在 460nm处测量吸光度值为0.1267；根据浓度-吸光度值关系式，求解得到测定 的氨基羟基脲浓度为0.124mol/L。

理论计算后1BP溶液中未反应的氨基羟基脲浓度为0.124mol/L。结果吻 合良好。

实施例2

配制对二甲胺基苯甲醛显色溶液：同实施例1。

于5mL容量瓶中加入2.5mL配好的对二甲胺基苯甲醛显色溶液；取1BP 溶液，以1.0mol/L硝酸稀释10倍(所得溶液的pH值为0)，取0.01mL 用硝酸稀释后的1BP溶液加入容量瓶中，以0.5mol/L硫酸溶液稀释至5mL； 在室温下发生显色反应8分钟后，以空白溶液为参比，在430nm处测量吸光 度值为0.05；根据浓度-吸光度值关系式，求解得到实验测定的氨基羟基脲 浓度为0.046mol/L。

理论计算后1BP溶液中未反应的氨基羟基脲浓度为0.046mol/L。结果吻 合良好。

实施例3

配制对二甲胺基苯甲醛显色溶液：同实施例1。

于5mL容量瓶中加入2.5mL配好的对二甲胺基苯甲醛显色溶液；取1BP 溶液，以1.0mol/L硝酸稀释1000倍(所得溶液的pH值为0)，取1mL用 硝酸稀释后的1BP溶液加入容量瓶中，用水稀释至5mL；在室温下发生显色 反应10分钟后，以空白溶液为参比，在490nm处测量吸光度值为2.00；根 据浓度-吸光度值关系式，求解得到实验测定的氨基羟基脲浓度为 2.025mol/L。

理论计算后1BP溶液中未反应的氨基羟基脲浓度为2.03mol/L。结果吻 合良好。

上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式 或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的 实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由 附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在 本发明的范围内。