GBT 12375-1990 水中氚的分析方法.pdf

中华 人 民共 和 国 国家 标 准GB 1 2 37 5 一 9 0水 中 n 的 分 析 方 法An a l y t i c a l me t h o d o f t r i t i u m i n wa t e r1 主题内容与适用范围本标准规定了分析水中n 的方法本标准适用于测量环境水(江、河、湖水和井水等)中的 n，本方法的探测下限为0.5 B q/L2 方法提要 向含P H(水样中依次加高锰酸钾，进行常压蒸馏，碱式电 解浓缩，二氧化碳中和，真空冷凝蒸馏。然后将一定量的蒸馏液与一 定量的闪烁液混合，用低本底液体闪烁谱仪测量样品的活性。试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂。高锰酸钾，K M n o。2,5 一 二 苯基嗯哩，O C(C 6 H 5)=N C H=C C 6 H 5，简称P P O，闪烁纯。甲 苯,C 6 H s C H s o1,4-双一(5 一 苯基4 9,哇-2)苯，C O C(C s H s)=C H N=C)s C 6 H,，简称P O P O P，闪烁纯。氢氧化钠.N a O H,5.1脚3.3刹沁3.6 T r i t o n X-1.0 0 曲吹通 X-1 0 0),C.H,(C,H,)(O C H,C H z),6 0 H,3.7 标准氖水，浓度和待测试样尽量相当，误差士3%a3.8 无氖水，含氛浓度低于0.1 B q/L 的水。3.9 二氧化碳。3.1 0 液氮。4 仪器和设备4.1 低本底液体闪烁谱仪，计数效率大于1 5%本底小于2 c p m,4.2 分析天平，感量 0.1 m g,量程大于 1 o g,4.3 蒸馏瓶，5 0 0 m L,4.4 蛇形冷凝管，2 5 0 c m,4.5 磨口塞玻璃瓶，5 0 0 m L,4.6 容量瓶,1 0 0 0 m L,4.7 样品瓶，聚乙烯或聚四氟乙烯，或石英瓶,2 0 m L,4.8 电解槽，见附录B(参考件)。4.9 真空冷凝蒸馏收集瓶，见附录B(参考件)。4.1 0 井形电炉，见附录s(参考件)。国家环境保护局1 9 9 0 一 0 6 一 0 9 批准1 9 9 0 一 1 2 一 0 1 实施GB 1 23 75 一 9 04.1 1 直流电源.电压范围0.9 0 V.连续可调，电流。6 0 A o4.1 2 真空泵,1 0 L/m i n,4.1 3 温度控制器，可调范围 0一 1 0 0 Co5 分析步骤 5.1 5.1.1塞子，5.1.2保存 5.2 5.2.1 5.2.2蒸馏 取 3 0 0 m L水样，放入蒸馏瓶(4.3)中，然后向蒸馏瓶中加入 1 g 高锰酸钾(3.1)。盖好磨日玻璃并装好蛇形冷凝管门.4)，待用。加热蒸馏 将开始蒸出的儿毫升蒸馏液弃去.然后将蒸馏液收集于磨日塞玻璃瓶(4.5)中。密封电解浓缩 先要调节阳极位置，使电解后剩下的溶液体积为8 m L 将 2 5 0 m 蒸馏液(5.1-2)，放入电解槽(4.8)中，并加入2.5 g 氢氧化钠(3.5),5.2.34 05 0将电解槽放入冷却水箱，通自来水冷却然后连接线路，接通电源，并使起始电解电流为A 进行电解5.2.45.3 电解结束后.向电解槽缓慢地通入 一 氧化碳 2 0 m i n真空冷凝蒸馏5.3.1 把称重过的收集瓶(4.9),放入 液氮中冷却5 m i n 后，将其与放在井形电炉(4.1 0)中的电解槽连接。然后打开收集瓶 I-的阀门，抽真空，并同时对电解槽加热，温度控制在1 0 0(以内 冷凝蒸馏3 0 m i n5:3.25.4 .5.4.1 再次称重收集瓶.确定其蒸馏液净重制备试样 配制溶剂 以 1 份曲吹通X-1 0 0(3.6)与2.5 份甲笨(3.3)的比例 配制适量溶剂，摇荡混合均匀后放置待用5.4.2 酉 Z 制闪烁液屯”将6.0 0 g P P O(3.2)和0.3 0 g P O P O P(3.4)，放入1 0 0 0 m L 容 敏 瓶(4.6)中，用 溶 剂(5.4.I)溶 解少 1:稀释至刻度。摇荡棍合均匀后放入暗箱保存5-4-3，制备本底试样 将无氖水按5.1 步骤进行蒸馏 取其蒸馏液6.0 0 m l 放入2 0 m L 聚乙烯样品瓶中，再加入闪烁液(5.4.2)1 4.0 m L摇荡混台 均匀后密封保存5.4.4 制备待测试徉 取6.0 0 m L 蒸馏液(5.3.2)和1 4,0 m L 闪 烁液(5.4.2)，放入2 0 m l 聚乙烯样品瓶中，摇荡混合 均匀后密封保存5.4.5 制备标准试样 取6.0 0 m l,标准筑水(3.7)和1 1.0 m l,闪 烁液峥.4.2)，放入 到2 0 m L 聚乙 烯样品瓶中.摇荡混合 均匀后密封保存6 测量 把制备好的试样 包括本底试样(5.4.3),待测试祥(5.4.4)和标准试样(5.1.5)J，同时放入低本底液体闪烁t仪的样品室中，避光1 2 h6 门仪器准备 调试仪器使之达到正常_ 1几 作状态6.2 测定木底计数率 选定 一 确定的计数时间间隔进行l-数GB 1 2 37 5 一 906.3 测定仪器效率 选用一确定计数时间间隔，对标准试样进行计数，求出标准试祥的计数率，然后用下式计算仪器的计数效率:一 N d-N bD式中:E仪器的计数效率，(计数/分)/(衰变/分);N d-一 标准试样计数率，计数/分;N b 一一本底试样计数率，汁数/分;D-一 加入到标准试样中氖的衰变数，衰变/分。6.4 测量样品 选用一确定的计数时间间隔，对待测样品进行计数 了 分析结果的计算计算水中氖的放射性浓度公式为V,(N:一 刃。)K V,V-凡 E.(2)式中:A 水中氖的放射性浓度，B q/L;V,电解浓缩前水样的体积，m L;V,-一电解浓缩后水样的体积,m L;，v m 测量时所用水样的体积,m L;E一 仪器对氖的计数效率，(计数/分)/(衰变/分);N。一一待测试样的总计数率，计数/分;K单位换算系数,6.0 0 X1 0-(L 衰变/分)/(B q m L);R,电解浓缩回收率;N b-一 本底试样的计数率，计数/分 注:用标准氛水，按电 解众 缩步骤进行电 解，然 后进行制样测量，用R -A I D,算出X,值，式中D是电 解前水样中 氖 的衰变数;D,是经电解浓缩后水中氮的衰变数。8 精密度方法的重复性和再现性。水平值(Bq/L.)重复性 0.6 3:0.0 6 20.310 33;:0 9 1 再现00.56 l0.560.70 R0.6 81.581 97本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器.并在短期内，对相同试样所作两个单次测试，结果之间的差值超过重复性，平均来说2 0 次中不多于 1 次本方法在正常和正确操作情况下，由两名操作人员，在不同实验室内，对相同试样所作两个单次测试，结果之间差值，超过再现性，平均来说2 0 次中不多于 1 次如果两个单次测试结果之间的差值超过了相应的重复性和再现性数值，则认为这两个结果是可疑的。注 本精密度数据是在 1 9 8 7 年和 1 9 8 8 年由7 个实验室对8 个水平的试样所作的试验中确定的。s 误差 分析结果的相对标准误差由下式确定:GB 1 2 3 75 一 9 0 一1 N e+N,A,t.、d Dn+嵘+、)气 价 .3，式中:。二 一 一分析方法的相对标准偏差;N。-一 待测试样的净计数率，计数/分;N。一 一 本底试样的计数率，计数/分;待测试样的汁 数时间，m i n;t,本底试样的计数时间，m i n;。电解浓缩回收率的标准偏差;o,一 仪器对氖的计数效率的标准偏差。GB 1 23 7 5 一 9 0 附录A正确使用标准的说明 (参考件)A l 如果待测试样中u 的浓度较高，或仪器的灵敏度足够高，用仪器直接测量，能得到满意的结果时，可以省去电解浓缩一步，样品经常压蒸馏，制祥后，直接用仪器测量即可。A 2 电解浓缩时，应首先调节好阳极位置，正确的调节方法是，先在电解槽中，加入8 m L含 1%(m/V)氢氧化钠溶液，然后将阳极插入电解槽中，边上、下调节阳极位置，边用万用表测量阴阳极间的电阻，当获得一 个突然 变小或变大的电 阻值时，再仔细调节一(,在突然变化的那个位IN 上，用阳极上的两个螺母，把阳极管固定在法兰盘 七，阳极位置便可调节好 了。A 3 电 解浓缩时，如果采用比附录B 中的电 解槽的阴极面积大或者小的阴极时，则电解的起始电流，可按阴 极电流密度控制在0.1 -0.2 A/c m，范围值，计算出新采用的电解槽的起始电流范围。A 4 在操作过程中，例如制备试祥、蒸馏等每一可能引起样品间交叉污染的步骤中，要注意避免交叉污染。操作要按先低水平，后高水平顺序进行等。A 5 电 解浓缩回收率R 与电解槽的电极材料，电解质，冷却水温度，电 流密度，体积浓缩倍数以及电解方，式 等 有 关采 用 减 容 电 解 方 式(即 本 标 准 采 用 的 方 式)贝。二 一(会)1/p，式 中 的，是，的 电 解 分 离 系数 如果上述条件有任何一个发生了改变，则原来的R.和p 值不能再使用，这时应该用标准佩水，按电解步骤进行电 解，重新确定新的参数R,和/1 值。如果只是冷却水温度发生了变化，可按每升高1 0C ,p 降低1.3%，对p 进行修正，再由p 算出R,，一般可以不必重作实验。冷却水温度变化多少度，就该修正p和R,值，这要根据测量误差的要求而定。A 6 如果标准佩水比 待测试样中的氮放射性浓度高出儿个数量级，例如 2.2 1 X 1 0 6 d p m/g 误差土3 Y,的标准氖水，应将标准氮水进行稀释后，方可使用。稀释方法是用分析天平(4.2)精确地称取一定量标准氮水，一般是0.1 g 左右，加入到一定容积(如1 0 0 0 m L 的)容量瓶中，然后再用无氛的蒸馏水稀释至刻度，摇荡混合均匀，按下 式算出稀释后标准f ill 水的比放射性活度:c 一鱼.(A 1)V,式中:C比放射性活度，(衰变/分)/m L;D,-一 加入到容量瓶中的标准氛水绝对活度，衰变/分;一 容量瓶的容积,m L.G B 1 2 3 7 5 一 9 0 附录B仪 器 设 备 图 (参考件)出(孔Itl l 极In 1:i$付个螺伙的i去咚盘m 1 _ x3盈四权乙烯t.M6 不锈钢螺扮聚四报乙16 t l、2不锈钢竹阳极0 1 5-2 的纯镍阳极弓图B I 电解槽GB 1 2375 一 90图B 2 真空蒸馏收集瓶i O oGB 1 2 3 7 5 一 9 0u.w1.!es!.贬es!es.健弓.rllwees、J.leslt!.8刃_ 上m Is u图B 3 井形电炉附加说明:本标准由国家环保局和中国核工业总公司提出。本标准由中国原子能科学研究院负责起草。本标准主要起草人孔繁信.