CC BY
21
УДК 543.422.8: 621.039
К ВОПРОСУ О ПОВЫШЕНИИ ТОЧНОСТИ И ЭКСПРЕССНОСТИ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОГО ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА
ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ
© 2007 г В.Н. Левшенков
There was formed the method of sample preparation and dishing for roentgenospectral fluorescent analysis of the samples of ion exchange résinés without their destruction, which allows consequently increase reproducibility of the results of analysis with keeping of the high expression.
В отечественной [1] и зарубежной [2] урановой промышленности была создана ионообменная технология, которая в настоящее время составляет основу промышленных методов извлечения урана и различных ценных сопутствующих элементов из руд и получения соединений высокой чистоты. Сопутствующие урану ценные компоненты (Мо, V, Си, РЗЭ и др.) обычно извлекают вместе с ураном на стадии выщелачивания и затем разделяют на стадиях сорбции и десорбции или экстракции [2]. Основное количество урана добывают из высококремнистых руд. Содержание карбонатов кальция и магния в этих рудах невелико [3]. Поэтому преобладающим процессом вскрытия таких руд служит сернокислотное выщелачивание [1-3]. Дальнейшее селективное извлечение и разделение урана и сопутствующих компонентов проводится сорбцией и экстракцией. В зависимости от солевого состава раствора, избыточной кислотности, наличия ценных сопутствующих компонентов разработаны и используются сорбенты (ионообменные смолы) типа АМ, АМП, ВП-1А, ВП-1Ап и др [1, 3].
На основе сорбционных и экстракционных процессов была решена проблема комплексной переработки бедных, в том числе ураномолибденовых руд. При гидрометаллургической переработке ураномо-либденовых кислых пульп молибден сорбируют до выделения урана, затем после десорбции проводят сорбционное концентрирование. Из пульп после сорбции молибдена сорбируется уран, с последующей десорбцией и экстракционной перечисткой [1]. В качестве сорбента применяется ионообменная смола ВП-1Ап [1, 3], причем она используется как для сорбции урана, так и для сорбции молибдена.
В целях контроля и управления ходом процесса сорбции полезных компонентов из пульп или технологических растворов необходимо знание их содержаний в ионообменной смоле [4]. В урановой промышленности для определения содержания урана в исходных и промежуточных продуктах гидрометаллургической переработки руд традиционно использовались методы анализа, основанные на измерении естественного радиоактивного излучения, как правило, гамма-излучения самого урана [5] или продуктов его распада [6]. Широкое использование комплексной переработки особенно бедных по урану руд с получением концентратов сопутствующего компонента (Мо) потребовало расширения возможностей аналитической службы, направленных на разработку и внедрение аппаратуры и методик для анализа технологических продуктов, в том числе сорбентов на содержание молибдена, не являющегося радиоактивным. Одним из эффективных методов одновременного определе-
ния содержания урана и молибдена является рентге-носпектральный флуоресцентный анализ (РСФА). Широко используются методики РСФА рудных проб на содержание этих элементов [5, 7]. Известны также методики РСФА проб ионообменных смол на уран и молибден. Часть методик анализа ионообменных смол трудоемки, а экспрессные методики не обладают необходимой точностью, что исключает их использование для контроля и управления процессом сорбции.
Настоящая работа посвящена исследованиям, направленным на повышение точности и экспрессности РСФА ионообменных смол.
В практике аналитических работ, выполняемых рентгеноспектральным методом, используют различные способы подготовки препаратов смолы к измерению:
исследуют воздушно-сухие порошковые пробы ионообменной смолы;
анализируют пробы сухой смолы без измельчения, заклеивая кювету сверху клейкой полиэтиленовой пленкой.
Применяя специальную пробоподготовку смолы (сушку до воздушно сухого состояния и истирание пробы смолы до крупности < 0,074 мм), анализируют пробы смол, добиваясь высокой точности, используя методику применяемую для анализа порошковых рудных проб [5]. В этом случае легко можно приготовить стандартные образцы для градуирования анализатора, беря в качестве наполнителя перетертую «чистую» ионообменную смолу. Однако производительность и экспрессность такой методики анализа будут низкими. Действительно необходимо пробу смолы отмыть, высушить до воздушно-сухого состояния и истереть, на это затрачивается 2-2,5 ч.
Методики анализа, основанные на измерении высушенных проб ионообменных смол, без дополнительного истирания, обладают недостаточной экс-прессностью, сушка пробы продолжается около 1,5 ч, что не позволяет использовать результаты анализа для управления процессами сорбции и десорбции.
Таким образом, основным путем повышения экс-прессности анализа проб ионообменных смол является снижение продолжительности времени на операции подготовки пробы к анализу. Разработаны и исследованы способы пробоподготовки и кювета для проведения экспрессного РСФА проб ионообменных смол на содержание извлекаемых полезных компонентов исключающие длительные операции пробоподготовки препаратов к измерению (исключаются операции сушки и измельчения). Исследования выполнялись на рентгеноспектральных анализаторах АРФ-6 и АРАФ-1 [7]. Измерения проводились в стандартных кюветах,
которыми укомплектованы эти анализаторы. Стандартные кюветы предназначены для анализа твердых порошковых проб и представляют собой металлические чашечки цилиндрической формы (031 мм, И = 4 мм). В табл. 1 приведены режимы работы рентгеновского анализатора и условия измерений.
Таблица 1
Режимы работы рентгеновского анализатора АРАФ-1 (АРФ-6) и условия измерений
Использование ионообменной смолы в качестве сорбента приводит к тому, что смола сорбирует полезные компоненты, извлекаемые из руд, и различные примеси [3]. Примесями, сорбируемыми на смолу, для алюмосиликатных ураномолибденовых руд могут быть БЮ2 - 20^40 %; Бе -0,5^50; А1203 - 1^1,5; Мп ^0,7; Са - 0,2^0,3; Mg - 0,3; Р - 0,29 % и др. Вследствие своих сорбционных свойств в процессе работы в производственных условиях, ионообменная смола изменяется по химическому составу и плотности. Ионообменная смола ВП-1-Ап представляет собой гранулы правильной сферической формы диаметра от 0,1 до 1,5 мм. Смола во влажном состоянии разбухает, и ее объем увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с воздушно-сухим состоянием. Изменяющиеся химический и гранулометрический состав налагают специфические требования на методику рентгеноспектрального флуоресцентного анализа ионообменных смол при определении в них полезных компонентов. Анализ проводится методом стандарта-фона [7]. Измерения проводятся в двух энергетических областях (два аналитических канала). Аналитический канал служит для регистрации характеристического рентгеновского излучения определяемого элемента. Урановый канал выбирается в области энергии Ьр1-линии характеристического излучения урана, молибденовый - в области энергии Ка1-линии характеристического излучения молибдена.
Такой выбор аналитических каналов позволяет оптимизировать условия возбуждения и регистрации при одновременном анализе обоих элементов с одним типом рентгеновской трубки (БХВ-6Аg). Канал рассеянного излучения выбран в области энергии Ка1 - излучения палладия (табл. 1). Канал рассеянного излучения служит для регистрации некогеренто-рассеян-ного анализируемым образцом первичного рентгеновского излучения. Использование интенсивного некогеренторассеянного излучения материала анода
рентгеновской трубки, величина которого зависит от состава проб, позволяет эффективно применять метод стандарта-фона для устранения эффекта матрицы [8, 9] и линеаризации аналитической зависимости в широком диапазоне содержаний (по урану от 0,0 до 60 г/дм , по молибдену - от 0,0 до 200 г/дм3), а также для устранения влияния вариации гранулометрического состава ионообменной смолы и некоторого изменения геометрии измерения [8, 9]. Зависимости скоростей счета (Ыи, ЫМо) в соответствующих аналитических каналах от содержаний урана (Си) и молибдена (СМо) не линейны (рис. 1).
Аш Амо (отн.ед.)
120 100 80 60 40 20
0
Рис. 1. Зависимость скорости счета (Ы , ЫМо) от содержания урана - 1 (Сц) и содержания молибдена - 2 (СМо) в ионообменной смоле
Зависимости отношений скоростей счета в аналитических каналах к скорости счета в канале рассеянного излучения (Аи = р ; Амо = Ямо/Яр ) от
содержаний урана и молибдена линейны (рис. 2). Содержание определяемого элемента (и или Мо) рас-
N - МФ.
считывается по выражению С - =-—, где Я—
' VI ■ Яр
скорость счета в соответствующем аналитическом канале; Яф1 - скорость счета фонового излучения в соответствующем аналитическом канале; Яр - скорость счета в канале рассеянного излучения; - концентрационная чувствительность, выраженная в относительных единицах рассеянного излучения, - = 1; 2. Исследованы статистические погрешности, характеризующие воспроизводимость экспрессных методик анализа ионообменных смол с различными способами пробоподготовки. Экспресс-анализ проб ионообмен-ныхсмол выполняли без дополнительных операций пробоподготовки; исключены операции сушки и истирания. Проба ионообменной смолы после отбора из технологического аппарата отмывается от песков и илов чистой водой, загружается в измерительную кювету и поступает на измерение. При помещении пробы в измерительную кювету вместе со смолой в кювету поступает вода, это позволяет путем встряхива-
№ Параметр, ед. измерения Условия измерения
1 Рентгеновская трубка БХВ-6Аg
2 Урановый канал, кэВ 17,218
3 Молибденовый канал, кэВ 17,478
4 Канал рассеянного излучения, кэВ 21,175
5 Режимы работы анализатора
- напряжение питания трубки, кВ 40
- ток трубки, мА 30
- время эквиозиции, с 2х4
- нижний уровень дискриминации, В 4
- ширина окна дискриминатора, В 6
- напряжение питания ФЭУ, В 1460
ния кюветы провести уплотнение смолы и выровнять верхний слой пробы по уровню кюветы. Однако при таком способе пробоподготовки количество воды, поступающей в измерительные кюветы, варьирует. Для оценки величины возможной погрешности, связанной с вариацией количества воды, были проанализированы два препарата смолы с различными содержаниями урана: 5,09 и 49,58 г/дм3. Количество воды, поступающего в кювету (при таком способе пробоподготовки), варьировало от 0,00 до 0,63 мдм3 для пробы с содержанием анализируемого компонента 5,09 г/дм3 и от 0,00 до 0,73 мдм3 для пробы с содержанием 49,58 г/дм3.
Результаты измерений показали, что изменение количества воды в кювете с пробой смолы вносит существенную погрешность в результаты анализа ионообменной смолы на уран (табл. 2).
Увеличение содержания воды в пробе приводит к занижению содержания урана, причем для препарата с содержанием урана 5,09 г/дм3 это занижение составило 27,3 % относительных, при изменении количества воды от 0,00 до 0,63 мдм3, а при содержании 49,58 г/дм3 добавление воды в количестве 0, 71 мдм3 привело к занижению результата анализа на 41 % относительных. В реальных условиях (при таком способе пробоподготовки) количество воды в измерительной кювете колеблется не в таком широком диапазоне, поэтому погрешность анализа несколько меньше. В табл. 3 и 4 приведены результаты по оценке воспроизводимости методики анализа при способе подготовки пробы, допускающем вариацию количества воды в них.
Смола с водой в кювету помещается с помощью ложки произвольно (на глаз). Проанализированы оба препарата по 29-30 раз каждый. Среднее содержание урана по результатам анализов составило 49,63 и 5,09 г/дм3. Как видно из табл. 3, максимальное отклонение от среднего содержания урана в препарате (49,58 г/дм3) находится на уровне 14,12 г/дм3, при этом максимальное относительное отклонение равно 28,5 %. Для пробы с одержанием урана 5,09 г/дм3 (табл. 4) максимальное отклонение составило 0,68 г/дм3, что соответствует относительной квадратичной погрешности 13,4 %.
Ыи(имп/ф103 ЫМо(имп/с) х103
200 160 120 80 40
0
Рис. 2. Зависимость отношения скорости счета (^Мо/^Р ' ) в аналитическом канале (урановом
- 1; молибденовом - 2) к скорости счета в канале рассеянного излучения от содержания урана (Си) и молибдена (СМо) в ионообменной смоле
Таблица 2
Наиболее существенное влияние вариация количества воды в пробе ионообменной смолы оказывает на скорость счета в канале рассеянного излучения. Скорость счета по аналитическому каналу при изменении количества воды в кювете с пробой смолы изменяется незначительно. Таким образом, было установлено, что для проведения экспресс-анализа проб ионообменной смолы необходимо либо стабилизировать количество воды, поступающей в измерительную кювету, либо полностью удалять ее.
Удаление воды от пробы смолы на сетке перед помещением ее в измерительную кювету приводит к дальнейшим неудобствам при засыпке пробы и выравнивании поверхности смолы по уровню кюветы, вследствие налипания смолы к поверхности притира или другого разравнивающего устройства.
Второй исследуемый способ пробоподготовки, основывается на отсасывании воды из измерительной кюветы с пробой с помощью резиновой груши. Проба ионообменной смолы помещается вместе с водой в измерительную кювету, после встряхивания смола плотно упаковывается в измерительной кювете и у нее выравнивается верхний слой. Находящаяся в кювете вода отсасывается резиновой грушей, отсос производится вблизи бортика кюветы, после чего кювета с пробой поступает на измерение. Отбор воды грушей позволяет снизить погреш-
Влияние вариаций количества воды на результаты РСФА проб ионообменных смол
Содержание урана в пробе 5,09 г/л Содержание урана в пробе 49,58 г/л
Объем Н2О Расчетное Относительное Объем Н2О Расчетное Относительное
в пробе, мл содержание, г/л расхождение, % в пробе, мл содержание, г/л расхождение, %
0,00 5,1 0,2 0,00 49,58 0,00
0,16 5,0 1,8 0,20 39,48 20,4
0,20 4,9 3,7 0,24 39,18 21,0
0,24 4,7 7,7 0,34 34,95 29,5
0,32 4,4 13,6 0,43 34,40 30,6
0,44 4,1 19,4 0,71 29,23 41,0
0,47 4,2 17,5
0,63 3,7 27,3
ность анализа. Однако и этот способ прободготовки обладает недостаточной воспроизводимостью. Как видно из табл. 3 и 4, возможны максимальные относительные отклонения на уровне 14,2 и 16,9 %. При анализе влажных проб ионообменной смолы с использованием стандартных кювет и способа отбора воды грушей имеют место погрешности, обусловленные незначительным варьированием количества воды, остающегося на дне кюветы, и внесением неровностей в поверхностный слой. Дальнейшее повышение точности анализа ионообменных смол
на уран и молибден было получено при использовании специальной кюветы с отверстиями в дне.
На рис. 3 изображен общий вид кюветы и сосуда для разрежения. Кювета содержит корпус (1) с дном (2) и бортиком (3). По периметру дна (2) сделаны отверстия (4). Корпус (1) плотно вставляется в сосуд (5). Плотность обеспечивают резиновые прокладки (6). В сосуде (5) имеется отверстие (7), в которое вставлен штуцер (8), для откачки воздуха между дном корпуса и основанием сосуда.
Таблица 3
Результаты сравнения анализа пробы ионообменной смолы с содержанием урана 49,58 г/дм
Стандартная кювета, количество воды Стандартная кювета, вода отсасывается Кювета с отверстиями в дне, отсос воды
ва эьирует произвольно резиновой грушей вакуумом
№ Содер. Отклоне- Относитель- Содер. Отклоне- Относитель- Содер. Отклоне- Относитель-
урана Ciu, ние А С1ц, ное отклон. и1, урана Сщ, ние А С1ц, ное отклон. и, урана Сщ, ние А С1ц, ное отклон. и1,
г/дм3 г/дм3 % отню г/дм3 г/дм3 %отню г/дм3 г/дм3 % отн.
1 45,73 -3,90 7,9 43,3 -6,27 12,7 47,36 -2,18 4,2
2 45,63 -4,00 8,1 52,4 +2,83 5,7 48,82 -0,72 1,5
3 56,66 +7,03 14,2 51,8 +223 4,5 49,27 -0,27 0,5
4 60,89 +11,02 22,6 51,6 +2,03 4,0 46,35 -3,19 6,4
5 46,27 -3,36 6,8 44,5 -5,07 10,2 49,82 +0,28 0,6
6 47,23 -2,20 4,4 43,2 -6,37 12,9 50,37 +0,83 1,7
7 61,44 +11,81 23,8 54,59 +5,02 10,1 50,28 +0,74 1,5
8 58,75 +9,12 18,4 51,60 +2,03 4,1 52,10 +2,56 5,2
9 37,74 -11,89 24,0 52,00 +2,43 4,9 49,18 -036 0,7
10 35,51 -14,12 28,5 45,90 -3,67 7,4 47,54 -2,00 4,0
11 55,77 +6,14 12,4 48,60 -0,97 2,0 50,73 +1,19 2,4
12 40,36 -9,27 18,7 49,86 +0,29 0,6 46,90 -2,64 5,3
13 58,87 +7,24 14,6 52,10 +2,53 5,1 51,01 +1,47 3,0
14 59,10 +3,47 7,0 55,10 +5,53 11,1 49,37 -0,17 0,3
15 39,18 -10,45 21,0 53,10 +3,53 7,1 50,73 +1,19 2,4
16 58,56 +8,93 18,0 51,50 +1,93 3,9 50,00 +0,46 0,9
17 45,01 3,72 7,5 43,30 -6,27 12,6 48,27 -1,27 2,6
18 54,60 +4,97 10,1 43,90 -5,67 11,4 49,37 -0,17 0,3
19 47,38 -2,25 4,5 50,50 +0,93 1,9 50,92 +1,38 2,8
20 45,03 -4,60 9,3 48,40 -1,17 2,4 49,00 -0,54 1,1
21 44,40 -5,23 10,5 50,60 +1,03 2,1 51,65 +2,11 4,3
22 37,43 -12,10 24,4 42,50 -7,07 14,2 51,46 +1,92 3,9
23 52,16 +2,53 5,1 49,30 -0,27 0,5 49,18 -0,36 0,7
24 54,87 +5,24 10,6 51,90 +2,33 4,7 50,00 +0,46 0,9
25 54,46 +4,83 9,7 50,90 +1,33 2,7 49,55 +0,01 0,0
26 51,16 +1,53 3,1 53,80 +4,23 8,5 48,27 -1,27 2,6
27 60,76 +11,13 22,4 51,00 +1,43 2,9 48,73 -0,81 1,6
28 45,03 -4,60 9,3 49,30 -0,27 0,5 52,38 +2,84 5,7
29 50,59 +0,96 1,9 51,00 +1,43 2,9 50,64 +1,10 2,2
30 44,22 -5,41 10,9 - - - - - -
с ^u 49,63 49,57 49,54
Таблица 4
Результаты сравнения анализа пробы ионообменной смолы с содержанием урана 5,09 г/дм3
при различных способах пробоподготовки
Стандартная кювета, количество воды варьи- Стандартная кювета, вода отсасывается Кювета с отверстиями в дне, отсос воды
рует произвольно резиновой грушей вакуумом
№ Содер. урана Отклоне- Относительное Содер. Отклоне- Относитель- Содер. Отклоне- Относи-
Сц1, г/дм3 ние А Сц1, ОТКЛОН. Ui, % урана Сц1 ние А Сц1, ное отклон. урана Сц1, ние А Сц1, тельное
г/дм3 отн. г/дм3 г/дм3 и, г/дм3 г/дм3 отклон. VI,
% отн. % отн.
1 4,89 -0,20 4,0 4,98 -0,11 2,2 4,95 -0,14 2,8
2 5,34 +0,25 4,9 4,93 -0.16 3,1 4,95 -0,14 2,8
3 5,10 +0,01 0,2 5,13 +0,04 0,9 4,95 -0,14 2,8
4 5,39 +0,30 5,9 4,86 -0,23 4,5 5,05 -0,04 0,8
5 5,38 +0,29 5,7 5,13 +0,04 0,8 5,05 -0,04 0,8
6 5,10 +0,01 0,2 4,94 -0,15 2,9 5,05 -0,04 0,8
7 4,91 -0,18 3,5 5,22 +0,13 2,6 5,14 +0,05 1,0
8 4,75 -0,34 6,7 5,95 +0,86 16,9 5,14 +0,05 1,0
9 5,43 +0,34 6,7 5,25 +0,16 2,8 5,24 +0,15 2,9
10 5,37 +0,28 5,5 4,97 -0,12 2,4 4,95 -0,14 2.8
11 4,91 -0,18 3,5 4,97 -0,12 2,4 4,95 -0,14 2,8
12 4,41 -0,68 13,4 5,07 -0,02 0,4 4,95 -0,14 2,8
13 5,48 +0,39 7,7 5,06 -0,03 0,6 5,14 +0,05 1,0
14 5,23 +0,14 2,8 4,94 -0,15 2,9 5,33 +0,24 4,7
Окончание табл.4
Стандартная кювета, количество воды варьи- Стандартная кювета, вода отсасывается Кювета с отверстиями в дне, отсос воды
рует произвольно резиновой грушей вакуумом
№ Содер. урана Отклоне- Относительное Содер. Отклоне- Относитель- Содер. Отклоне- Относи-
Cui, г/дм3 ние А Cui, г/дм3 отклон. Ui, % отн. урана Cui г/дм3 ние А Cui, г/дм3 ное отклон. Ui, % отн. урана (Cui, г/дм3 ние А Cui, г/дм3 тельное отклон. Ui, % отн.
15 5,05 -0,04 0,8 4,99 -0,10 2,0 5,33 +0,24 4,7
16 4,78 -0,31 6,1 5,12 +0,03 0,6 5,05 -0,04 0,8
17 5,58 +0,49 9,6 4,90 -0,19 3,7 4,95 -0,14 2,8
18 5,68 +0,59 11,6 5,38 +0,29 5,7 4,86 -0,23 4,5
19 5,17 +0,08 1,6 4,61 -0,48 9,4 5,05 -0,04 0,8
20 4,99 -0,10 2,0 5,03 -0,06 1,2 5,05 -0,04 0,8
21 4,74 -0,35 6,9 5,14 +0,05 1,0 4,95 -0,14 2,8
22 4,86 -0,23 4,5 5,13 +0,04 0,8 5,05 -0,04 0,8
23 4,51 -0,58 11,4 5,24 +0,16 3,1 5,14 +0,05 1,0
24 5,47 +0,38 7,5 5,04 -0,05 1,0 5,14 +0,05 1,0
25 5,33 +0,24 4,7 4,85 -0,24 4,7 5,33 +0,24 4,7
26 5,30 +0,21 4,1 5,22 +0,13 2,6 5,24 +0,15 2,9
27 4,96 -0,13 2,6 5,27 +0,18 3,5 5,05 -0,04 0,8
28 4,53 -0,56 11,0 4,93 -0,16 3,1 5.05 -0,04 0,8
29 4,97 -0,12 2,4 4,93 -0,11 2,2 5,33 +0,24 4,7
30 - - - 5,13 +0,04 0,8 5,24 +0,15 2,9
с u 5,09 5,09 5,09
1 2
3
Рис.3. Измерительная кювета с отверстиями (4) в дне корпуса и сосуд для разрежения
Подготовку пробы ионообменной смолы для анализа проводят следующим образом: после того как проба ионообменной смолы вместе с водой помещается в кювету, проводится ее уплотнение и выравнивание поверхности пробы встряхиванием. Затем кювета с пробой вставляется в сосуд и с помощью подсоединения к вакууму откачивается вода. В этом случае свободная вода удаляется из кюветы полностью, что в свою очередь исключает погрешности за счет
вариации воды. Откачка воды из кюветы с ионообменной смолой через дно корпуса кюветы позволяет более плотно и равномерно производить упаковку в кювете, при этом верхний слой смолы становится более ровным, что также способствует уменьшению погрешности анализа.
Предлагаемую кювету и способ пробоподго-товки испытывали при проведении РСФА проб ионообменных смол на уран. Результаты испы-
таний сравнивали по воспроизводимости с результатами анализа тех же препаратов (С^ = 49,58 г, Сц2 = 5,09 г/дм3), подготовленных к измерению способами, рассмотренными выше (табл. 5).
Так, для препарата ионообменной смолы с содержанием урана 49,58 г/дм3 стандартное отклонение равно 7,50 г/дм3, относительная квадратичная погрешность - 15,13 % (для способа пробо-подготовки, характеризующегося большими вариациями количества свободной воды в измерительной кювете с пробой).
Воспроизводимость способа пробоподготовки с отсосом свободной воды резиновой грушей характеризуется лучшими показателями. Так, для препарата ионообменной смолы с содержанием урана 49,58 г/дм3 стандартное отклонение равно 3,68 г/дм3, относительная квадратичная погрешность - 7,41 %. Для пробы с содержанием урана 5,09 г/дм3 стандартное отклонение также уменьшается по сравнению с методом пробоподготовки без отбора воды и составляет 0,23 г/дм3, относительная квадратичная погрешность - 4,50 %.
Таблица 5
Воспроизводимость различных способов подготовки проб ионообменной смолы
Показатель воспроизводимости Способ пробоподготовки, измерительная кювета
Ложкой, смола с Н2О, количество Н2О варьирует, стандартная кювета Вода отсасывается резиновой грушей, стандартная кювета Вода удаляется через отверстие в дне кюветы, кювета с отверстиями в дне
Содержание урана в препарате 49,58 г/дм3
Ы, шт 30 29 29
Бс, г/дм3 7,50 3,68 1,50
Бг % 15,13 7,41 3,02
Содержание урана в препарате 5,09 г/дм3
Ы, шт 29 30 30
Бс, г/дм3 0,33 0,23 0,14
Бг, % 6,48 4,50 2,70
Примечание. Бс - стандартное отклонение; Бг - относительная квадратичная погрешность.
Абсолютное стандартное отклонение при определении урана в ионообменной смоле для исследуемой кюветы с отверстиями в дне и предложенного способа пробоподготовки составило: для содержания урана 49,58 - 1,5 г/дм3, для содержания урана - 5,09 - 0,14 г/дм3. Относительная квадратичная погрешность равна 3,0 и 2,7 % соответственно. Сравнение результатов воспроизводимости различных способов пробоподготовки указывает на существенные преимущества последнего способа.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что использование кюветы с отверстиями в дне и полное удаление воды в измеряемой пробе позволяет значительно (для насыщенной пробы в 2,5 - 5 раз, для частично отрегенерированной в 1,5-2,5 раза) повысить точность рентгеноспек-трального анализа проб ионообменных смол, сохранив при этом высокую экспрессность (анализ одной пробы, включая пробоподготовку длится 3 - 5 минут), что позволяет создавать на базе РСФА автоматизированные системы аналитического контроля гидрометаллургических производств.
Литература
1. Атомная наука и техника СССР. М., 1977.
2. Атомная промышленность зарубежных стран / Под ред. А.К. Круглова, Ю.В. Смирнова. М., 1980.
3. Громов Б.В. Введение в химическую технологию урана. М., 1978.
4. Баласанов Г.Н. Моделирование и оптимизация в автоматизированных системах управления. М., 1972.
5. Определение редких и радиоактивных элементов в минеральном сырье / Под ред. Г.В. Остроумова. М., 1983.
6. Фролов В. В. Ядерно-физические методы контроля делящихся веществ. М., 1976.
7. Межевич А.Н. и др. // Аппаратура и методы рентгеновского анализа. 1975. Вып. 17. С. 73-81.
8. Лосев Н.Ф. Количественный рентгеноспек-тральный флуоресцентный анализ. М., 1969.
9. Бахтиаров А.В. Рентгеноспектральный флуо- Л., 1985. ресцентный анализ в геологии и геохимии.
Ставропольский государственный университет_26 июня 2006 г.
