JPH07287005A - 液体クロマトグラフによる燐酸トリブチル及び(又は)ブタノールの決定法 - Google Patents
液体クロマトグラフによる燐酸トリブチル及び(又は)ブタノールの決定法Info
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Abstract
い感度を得ることができるようにした、液体クロマトグ
ラフによる燐酸トリブチル及び(又は)ブタノールの決
定法。 【構成】 有機溶液中に存在する燐酸トリブチル及び
(又は)ブタノールの決定法において、次の工程;決定
すべき溶液の試料を、極性固体静止相で満たされたクロ
マトグラフカラム中に注入し、少なくとも50体積%の
非極性溶媒を配合した易動性液体相を通し、そしてカラ
ムを出る燐酸トリブチル及び(又は)ブタノール量を屈
折率測定法により検出及び決定する、ことからなること
を特徴とする決定法。
Description
ニウムを抽出するための使用済み核燃料再処理プラント
で用いられる有機溶媒の如き有機溶液中に存在する燐酸
トリブチル及び(又は)ブタノールを決定するための方
法に関する。
核燃料再処理プラントで、核分裂生成物からウラニウム
及びプルトニウムを分離する標準的方法は、ドデカン、
水素テトラプロピレン、ハイフラン(Hyfrane)(登録商
標名)等の如き適当な有機希釈剤中に燐酸トリブチル
(TBP)を入れたものにより構成された有機溶媒中で
ウラニウム及びプルトニウムを抽出することである。
々の段階で溶媒の燐酸トリブチル濃度を調べることが必
要になる。これは種々の方法により行うことができ、特
にJ.P.ミュラー(Muller)その他による、Analusis, vol.
11, No. 6 (1983) pp. 271-277 に記載されているよう
に、液体クロマトグラフにより行うことができる。
TBP決定法は、非極性静止相〔リクロソルブ(Lichros
orb)RP(登録商標名)〕を充填したカラム及び極性易
動性液体相(メタノール)を用い、カラムを出る燐酸ト
リブチルを屈折率測定法により検出することからなる。
方法で得られたクロマトグラフである図面の図1に示し
たように、カラムを出て、約3分の保持時間で燐酸トリ
ブチル(TBP)に相当する最初のピークがあり、次に
約5分の後に希釈剤(水素テトラプロピレン/TPH)
に相当する第二のピークが存在する。TBPに相当する
ピークのどちらの側にも、TBP劣化生成物による他の
小さなピークが存在する。従って、TBPピークの面に
よりTBP濃度を測定することは不可能であるが、その
代わりその高さによって測定することができる。なぜな
ら、TBPピークの底部の所のこれらの小さなピークの
存在により、TBPピークの面の積分が不正確になるか
らである。
関数として変化するので欠点になる。従って、決定値に
再現性がなく、TBP含有量が2体積%より低くなると
用いることができない。
約3分であるのに対し、カラムの無効容積時間(dead vo
lume time)、即ち保持されない溶液がカラムを出るまで
にかかった時間は約2.5分である。従って、TBPが
出る時間はクロマトグラフ分離に実際には対応していな
い。
をその劣化生成物から分離することに対する一層よい感
度を得ることができるようにした、液体クロマトグラフ
による燐酸トリブチル及び(又は)ブタノールの決定法
に関する。
酸トリブチル及び(又は)ブタノールを決定するための
本発明による方法は、次の工程; a) 決定すべき溶液の試料を、極性固体静止相で満た
されたクロマトグラフカラム中に注入し、少なくとも5
0体積%の非極性溶媒を配合した易動性液体相を通し、
そして b) カラムを出る燐酸トリブチル及び(又は)ブタノ
ールの量を屈折率測定法により検出及び決定する、こと
からなる。
易動性液体相の選択により、カラム中にTBPを一層長
く保持することができるようになり、従って、劣化生成
物を溶媒から完全に分離することができ、TBPはブタ
ノールの直前に最後にカラムを出るようにすることがで
きる。
範囲(0〜100%)に亙って良好にすることができる
のに対し、以前の方法では、3〜35%の濃度範囲でし
か良好な精度及び再現性が得られていない。
物の形で存在するブタノールを決定することができる。
なぜなら、この静止相及び易動相の系を用いることによ
りブタノールが最後にそれを出るからである。
希釈することなく決定を行い、生成する流出物の量を減
少させ、劣化溶媒を正確に決定することができる。
NH2 、NO2 、及びCN基の如き極性基がグラフトさ
れた固体相を用いることができる。NH2 基を用いるの
が好ましい。そのような固体相の例として、5μmの粒
径を有するブラウンリー(Brownlee)NH2 を挙げること
ができる。
相は、非極性の性質を有するが、一般に非極性有機溶媒
と極性有機溶媒との混合物、例えば、50〜80体積%
の非極性有機溶媒と、20〜50体積%の極性有機溶媒
とを配合した混合物が用いられる。
の流出を幾らか早くすることができる。なぜなら、TB
Pがカラム中に余りにも長く保持されると、クロマトグ
ラフのピークが過度に広くなり、その為決定の精度に悪
影響を与えるからである。用いられる非極性有機溶媒
は、特にヘキサン及びヘプタンの如き水不混和性炭化水
素にすることができる。
び酢酸プロピルの如き僅かに極性の化合物である。極性
溶媒の使用量は、特に極性固体相の架橋度(bridging ra
te)に依存し、それはカラム中のTBP保持時間が適当
な値に調節されるように選択する。
の一例として、25体積%の酢酸エチルと75体積%の
ヘプタンとを含有する混合物を挙げることができる。
めのポンプ、希望の容量、例えば、20μlのサンプリ
ングループを具えた注入バルブ、静止相で満たされたク
ロマトグラフカラム、差動屈折率検出器、及びTBP及
びブタノールの対応するクロマトグラフピークの面積を
制御決定するためのコンピューターを組み込んだ慣用的
クロマトグラフ装置で行うことができる。
再処理プラントから抽出された有機溶媒のTBP含有量
を調べるのに用いることができ、それは慣用的に用いら
れている有機希釈剤(ハイフラン120、ドデカン及び
水素テトラプロピレン)の外に、ウラニウム、プルトニ
ウム、核分裂生成物、及びTBP劣化生成物(ジブチル
ホスフェート、モノブチルホスフェート、及びブタノー
ル)が混入していることがある。また、本発明の方法
を、上記同じプラント中の水溶液によって取り込まれた
TBPを再抽出するのに用いられた有機相中のTBPを
決定するために用いることもできる。後者の場合、TB
P濃度は遥かに低く、本発明による方法は高い精度を達
成することができる。
した次の例示及び記述から一層よく知ることができるで
あろうが、本発明は、それらの記載に限定されるもので
はない。
積にサンプリングするための内部ループ5を具えた三方
注入バルブ3により試料が導入されるクロマトグラフカ
ラム1を有する。バルブ3はポンプ7により易動性液体
相タンク9に接続することができる。カラム1を出た生
成物は、積分・コンピューターを具えた差動屈折率検出
器11により検出される。
ラプロピレンを用いて抽出溶媒中に希釈したTBPを決
定するために上記装置を使用した場合について下に記述
する。
するブラウンリーNH2 により構成された極性静止相を
満たした長さ25cm、直径2.1mmのカラムを使用
し、25体積%の酢酸エチル及び75体積%のヘプタン
を配合した混合物から構成された易動性相を使用した。
よりクロマトグラフカラム1中に導入し、易動相は0.
2ml/分の流速でカラム中を循環させた。カラムを出
た生成物を差動屈折率検出器11により検出した。
グラムを示している。このクロマトグラムでは、第一ピ
ークが希釈剤(水素テトラプロピレン)に相当し、第二
ピークがTBPに相当する。それは他のピークから充分
分離されているので、TBP濃度の分かった溶液を用い
て適当な補正を行うことにより、良好な精度及び良好な
再現性を持って、ピークの面積を積分することにより3
0%のTBP濃度を得ることができる。
%)を有するTBP溶液について同じやり方で得られた
クロマトグラムを示す。この場合には、最初のピークは
水素テトラプロピレンに相当し、遥かに細い第二ピーク
はTBPを表す。
ンを用いた有機溶媒中のTBP及びブタノールを決定す
る際に得られたクロマトグラムを示しており、操作は次
の条件で行われた: − カラム:長さ22cm、直径2.1mm、 − 静止固体相5μmブラウンリーNH2 グラフトシリ
カ、 − 易動性相:ヘプタン75体積%及び酢酸エチル25
体積%、 − 試料:1μl、 − 易動性相速度:0.2ml/分。
第二ピークはTBP(30体積%)に相当し、第三ピー
クはブタノール(1体積%)に相当する。
ることがあるTBP及びブタノールを良好な条件で決定
することができる。
合物のクロマトグラムである。
ラフ装置の概略的図である。
れたクロマトグラムである。
れたクロマトグラムである。
定する際に得られたクロマトグラムである。
Claims (8)
- 【請求項1】 有機溶液中に存在する燐酸トリブチル及
び(又は)ブタノールの決定法において、次の工程; a) 決定すべき溶液の試料を、極性固体静止相で満た
されたクロマトグラフカラム中に注入し、少なくとも5
0体積%の非極性溶媒を配合した易動性液体相を通し、
そして b) カラムを出る燐酸トリブチル及び(又は)ブタノ
ールの量を屈折率測定法により検出及び決定する、こと
からなることを特徴とする決定法。 - 【請求項2】 極性静止固体相がNH2 基を含むことを
特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 極性静止固体相がNH2 基によってグラ
フトされたシリカから構成されていることを特徴とする
請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 易動性液体相が50〜80体積%の非極
性有機溶媒及び20〜50体積%の極性有機溶媒を配合
した混合物であることを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 非極性有機溶媒が水不混和性炭化水素で
あることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記
載の方法。 - 【請求項6】 炭化水素がヘプタンであることを特徴と
する請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 極性有機溶媒が酢酸エチル又は酢酸プロ
ピルであることを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 【請求項8】 易動性液体相が、25体積%の酢酸エチ
ルと75体積%のヘプタンとを配合した混合物であるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方
法。
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