CN106342219B - 高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法 - Google Patents
高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法Info
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Abstract
本发明属于核燃料后处理技术领域，具体涉及一种高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法：用淋洗液体系对破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行淋洗；再用离子色谱仪检测分析，其中，在上述淋洗步骤之前用固体NaHCO3对破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行预处理，使得pH值为6～8；所述的淋洗液体系成分为：Na2CO3、NaHCO3和H3BO3，其中，Na2CO3的浓度为2～10mmol/L，NaHCO3的浓度为2～10mmol/L，H3BO3的浓度为2～10mmol/L。该离子色谱分析方法能够准确分析高浓度硝酸溶液中的微量草酸。
Description
技术领域
本发明属于核燃料后处理技术领域，具体涉及一种高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法。
背景技术
当今世界上很多后处理厂大多采用草酸沉淀法将硝酸钚溶液转变成更利于保存的固体二氧化钚。为了使钚的转化率尽可能高，草酸用量在满足硝酸钚沉淀的化学反应计量比的基础上，使料液中的草酸过量约10g/L(0.1mol/L)左右。沉淀过程中产生的洗涤液与滤液合并便形成草酸钚(IV)沉淀母液。由于沉淀母液中含有微量钚，须加入高锰酸钾把草酸破坏后返回之前的工艺流程对钚进行回收。但是，由于草酸可以与钚、铀等生成难溶沉淀，堵塞管路、导致生产无法正常进行，严重时可能引发临界等核安全问题。因此，必须对破坏后沉淀母液中的草酸含量进行准确分析，以便对草酸含量进行严格控制。
现有技术中，微量草酸的常用分析方法如下：
(a)分光光度法
利用分光光度法分析微量草酸的方法基本上都是利用草酸具有很强的络合能力，测量草酸的浓度。利用Fe3+与磺基水杨酸生成络合物，加入草酸后，Fe3+与草酸的络合物能使Fe3+与磺基水杨酸的紫色络合物浓度变小，从而测出样品中草酸的含量。还有，利用三氯化钛与草酸显色测量草酸等。经实际操作表明，硝酸的存在对草酸分析产生很大的影响，硝酸也有很强的络合能力，这类方法基本不适宜用来分析高硝酸中的微量草酸。
(b)离子色谱分析法
离子色谱分析具有快速、简便、灵敏度高、选择性好、分离柱稳定性好、可同时分析多种离子等优点，是检测草酸的一种常用方法。林燕春等通过检测环境中草酸浓度，可推知酸雨的危害程度。董金皋等用检测茶叶中草酸含量。马宝俊等建立了空气中草酸检测的离子色谱法。采用离子色谱分析时，要求目标组分与杂质组分达到很好的分离，否则将严重影响检测结果。目前，分析草酸基本都采用Na2CO3/NaHCO3淋洗液。实验表明，该淋洗液体系无法实现高浓度硝酸与微量草酸之间的完全分离，实际应用效果不好。针对破坏后的沉淀母液中含有～10-4mol/L草酸和2-3mol/L硝酸，浓度最高可以相差104倍，常规的淋洗液体系无法较好地实现二者的分离。高浓度硝酸对分析结果产生很大影响，使得无法对样品中的微量草酸的浓度进行准确分析。
发明内容
(一)发明的目
本发明提供了一种能够准确分析高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法。
(二)技术方案
本发明提供了一种高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法为：在离子色谱分析仪中用淋洗液体系对破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行淋洗并对草酸根离子进行检测，其中，在上述淋洗之前用固体NaHCO3对破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行预处理，使得pH值为6～8。所述的淋洗液体系成分为：Na2CO3、NaHCO3和H3BO3，其中，Na2CO3的浓度为2～10mmol/L，NaHCO3的浓度为2～10mmol/L，H3BO3的浓度为2～10mmol/L。
(三)发明效果
本发明提供的高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法采用固体NaHCO3对用高锰酸钾破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行预处理，在不影响分析结果的前提下，降低了母液的酸度，pH值达到6～8，因离子色谱仪的分离柱是树脂材料的，降低酸度不仅对分离柱有很好的保护作用，还可以有助于提高硝酸和草酸的分离效果。调整淋洗液的种类和浓度是改善分离效果的关键。采用Na2CO3+NaHCO3+硼酸的淋洗体系，实现硝酸与草酸的完全分离，以消除高浓度硝酸对分析结果的影响，达到准确测定草酸浓度的目的。
附图说明
图1离子色谱图
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
实施例1
本发明提供了一种高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法步骤为：在离子色谱分析仪中用淋洗液体系对破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行淋洗并对草酸根离子进行检测，其中，在上述淋洗之前用固体NaHCO3对破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行预处理，使得pH值为6～8。所述的淋洗液体系成分为：Na2CO3、NaHCO3和H3BO3，其中，Na2CO3的浓度为2mmol/L，NaHCO3的浓度为2mmol/L，H3BO3的浓度为2mmol/L。所述的破坏为：用高锰酸钾对草酸钚(IV)沉淀母液中的草酸进行破坏。破坏8小时后，经检测母液中草酸残留浓度为2.06×10-4mol/L。
实施例2
一种高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法步骤同实施例1，所不同的是：
所述的淋洗液体系成分为：Na2CO3、NaHCO3和H3BO3，其中，Na2CO3的浓度为3mmol/L，NaHCO3的浓度为3mmol/L，H3BO3的浓度为9mmol/L。破坏10小时后，经检测母液中草酸残留浓度为1.76×10-4mol/L。
实施例3
一种高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法步骤同实施例1，所不同的是：
所述的淋洗液体系成分为：Na2CO3、NaHCO3和H3BO3，其中，Na2CO3的浓度为5mmol/L，NaHCO3的浓度为5mmol/L，H3BO3的浓度为10mmol/L。破坏9小时后，经检测母液中草酸残留浓度为1.96×10-4mol/L。
通过图1中的离子色谱图可以看出，草酸峰与硝酸峰的分离度为7.92，两组分已经达到完全分离，此方法的分析下限为10-5mol/L，满足破坏后母液中微量草酸的分析要求。
Claims (1)
1.一种高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法，该方法为：在离子色谱分析仪中用淋洗液体系对破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行淋洗并对草酸根离子进行检测，其特征在于：在上述淋洗之前用固体NaHCO3对破坏后的草酸钚(IV)沉淀母液进行预处理，使得pH值为6～8；所述的淋洗液体系成分为：Na2CO3、NaHCO3和H3BO3，其中，Na2CO3的浓度为2～10mmol/L，NaHCO3的浓度为2～10mmol/L，H3BO3的浓度为2～10mmol/L。
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