[go: up one dir, main page]

RU2370760C1 - Method of detecting uranium (vi) in solutions - Google Patents

Method of detecting uranium (vi) in solutions Download PDF

Info

Publication number
RU2370760C1
RU2370760C1 RU2008111414/28A RU2008111414A RU2370760C1 RU 2370760 C1 RU2370760 C1 RU 2370760C1 RU 2008111414/28 A RU2008111414/28 A RU 2008111414/28A RU 2008111414 A RU2008111414 A RU 2008111414A RU 2370760 C1 RU2370760 C1 RU 2370760C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
uranium
buffer mixture
determination
concentration
mixture
Prior art date
Application number
RU2008111414/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владиславович Трубачев (RU)
Алексей Владиславович Трубачев
Евгений Александрович Суханов (RU)
Евгений Александрович Суханов
Original Assignee
Институт прикладной механики УрО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт прикладной механики УрО РАН filed Critical Институт прикладной механики УрО РАН
Priority to RU2008111414/28A priority Critical patent/RU2370760C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2370760C1 publication Critical patent/RU2370760C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: buffer mixture is added to an analysed solution, containing uranium (VI), and voltammetric determination is done while plotting current versus voltage curves, with subsequent determination of content of uranium (VI) from the height of peak of the curve. The background electrolyte is a mixture of 1-6 ml organic high-solvating solvent, 5-12 ml buffer mixture (with concentration 1-5M). Distilled water is added to the obtained solution up to 25 ml volume, after which a cathode curve is plotted for voltage ranging from 0.5 to -1.8 V, and concentration of uranium (VI) is determined from the height of the peak.
EFFECT: increased selectivity and accuracy of qualitative and quantitative determination of concentration of uranium in a solution, reduced absolute amount of substance required for analysis, possibility of detecting uranium in objects with complex composition in the presence of concomitant ions which disturb detection under normal conditions.
7 cl, 4 ex, 5 tbl

Description

Предлагаемый способ относится к области аналитической химии, в частности к методам измерения концентрации урана (VI) в растворах, и может быть использован для анализа сложных по составу растворов, содержащих ионы урана (VI). Изобретение применимо в системах контроля окружающей среды и технологических процессов.The proposed method relates to the field of analytical chemistry, in particular to methods for measuring the concentration of uranium (VI) in solutions, and can be used to analyze complex composition solutions containing uranium (VI) ions. The invention is applicable in environmental control systems and technological processes.

Известен вольтамперометрический способ прямого определения урана (VI). В данном способе определение проводится с использованием в качестве фонового электролита 0.1М роданида калия и 0.001% желатина при значении рН 2.5±0.1. Аликвотную часть образца разбавляют фоновым электролитом, устанавливают значение рН 2.5±0.1, помещают полученный рабочий раствор в электролитическую ячейку и деаэрируют азотом в течение 15 минут, после чего регистрируют катодную волну в диапазоне потенциалов -0.1 - -0.4 В. Концентрацию урана определяют по высоте его катодного пика (отчетливо проявляющемся при потенциале -0.26 В). В качестве рабочего электрода используется ртутный капающий электрод. Минимальная определяемая концентрация составляет 2.4 мг/л. [Tamrakar Р. К., Pitre К. S. Voltammetric trace analysis of uranium and other metals in meta rhyolite rock samples. / Analytical sciences 951-955, 2000.]Known voltammetric method for the direct determination of uranium (VI). In this method, the determination is carried out using 0.1 M potassium thiocyanate and 0.001% gelatin as a background electrolyte at a pH of 2.5 ± 0.1. An aliquot of the sample is diluted with a background electrolyte, a pH of 2.5 ± 0.1 is set, the resulting working solution is placed in an electrolytic cell and deaerated with nitrogen for 15 minutes, after which the cathode wave is recorded in the potential range of -0.1 - -0.4 V. The uranium concentration is determined by its height cathode peak (clearly manifested at a potential of -0.26 V). A mercury dripping electrode is used as the working electrode. The minimum detectable concentration is 2.4 mg / L. [Tamrakar R. K., Pitre K. S. Voltammetric trace analysis of uranium and other metals in meta rhyolite rock samples. / Analytical sciences 951-955, 2000.]

Описан вольтамперометрический способ определения урана (VI) с купферроном в морской воде. Для определения к анализируемому образцу добавляют ацетатный буферный раствор (рН 4.2) и купферрон. Потенциометрическое определение проводят без деаэрирования с предварительным накоплением комплекса урана (VI) с купферроном в течение 180 с при потенциале -0.65 В. Концентрацию урана определяют по высоте его катодного пика. В качестве рабочего электрода используется пленочный свинцовый электрод. Данный способ позволяет определять уран (VI) в диапазоне концентраций 5×10-10-2×10-8 моль/л. [Korolczuk M., Tyszczuk К., Grabarczyk M. Determination of uranium by adsorptive stripping voltammetry at a lead film electrode. / Talanta, V.72, 2007. P.957-961.]The voltammetric method for determining uranium (VI) with cupferron in sea water is described. For determination, acetate buffer solution (pH 4.2) and cupferron are added to the analyzed sample. Potentiometric determination is carried out without deaeration with preliminary accumulation of the uranium (VI) complex with cupferron for 180 s at a potential of -0.65 V. The concentration of uranium is determined by the height of its cathode peak. As a working electrode, a film lead electrode is used. This method allows to determine uranium (VI) in the concentration range of 5 × 10 -10 -2 × 10 -8 mol / L. [Korolczuk M., Tyszczuk K., Grabarczyk M. Determination of uranium by adsorptive stripping voltammetry at a lead film electrode. / Talanta, V.72, 2007. P.957-961.]

Задачей изобретения является повышение селективности и точности при качественном и количественном определениях концентрации урана (VI) в растворе, снижение абсолютного количества вещества, необходимого для анализа, возможность определения урана в сложных по составу объектах в присутствии сопутствующих и мешающих определению в обычных условиях ионов.The objective of the invention is to increase the selectivity and accuracy in the qualitative and quantitative determination of the concentration of uranium (VI) in solution, reduce the absolute amount of the substance needed for analysis, the ability to determine uranium in complex objects in the presence of concomitant ions that interfere with the determination under ordinary conditions.

Введение органического растворителя с высокой сольватирующей способностью в анализируемые системы приводит, как правило, к смещению потенциалов пиков к более отрицательным либо более положительным значениям и изменению величин предельных токов. Экспериментальные исследования показали, что присутствие растворителей с высокой сольватирующей способностью в сложных по составу системах, содержащих ионы урана (VI) и сопутствующие ему элементы, приводит к увеличению селективности и точности определения (табл.1). При этом влияние мешающих определению ионов нивелируется.The introduction of an organic solvent with a high solvating ability into the analyzed systems leads, as a rule, to a shift of the peak potentials to more negative or more positive values and to a change in the values of the limiting currents. Experimental studies have shown that the presence of solvents with a high solvating ability in complex composition systems containing uranium (VI) ions and its attendant elements leads to an increase in selectivity and accuracy of determination (Table 1). In this case, the effect of interfering with the determination of ions is leveled.

В качестве сольватирующего органического растворителя применяется диметилсульфоксид, в качестве буферной смеси используется раствор аминоуксусной кислоты, хлористоводородной кислоты и хлорида натрия.Dimethyl sulfoxide is used as a solvating organic solvent, and a solution of aminoacetic acid, hydrochloric acid and sodium chloride is used as a buffer mixture.

Пример 1. Определение урана (VI).Example 1. The definition of uranium (VI).

В мерную колбу емкостью 25 мл вносят аликвоту анализируемого раствора от 0.1 до 5 мл в зависимости от содержания урана в исследуемой смеси, добавляют 10 мл 1-5 М аминоуксусной буферной смеси, 1-6 мл высокосольватирующего органического растворителя (диметилсульфоксида), разбавляют до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и деаэрируют азотом в течение 5 мин. Аликвоту 5.0 мл помещают в электрохимическую ячейку, погружают в раствор рабочий и вспомогательные электроды и проводят вольтамперометрическое определение с регистрацией вольтамперограммы в диапазоне потенциалов от 0.90 до -1.6 В. Содержание урана (VI) находят по высоте его катодного пика (табл.2). В качестве рабочего электрода используют серебряный амальгамированный электрод.An aliquot of the analyzed solution from 0.1 to 5 ml is added to a 25-ml volumetric flask depending on the uranium content in the test mixture, 10 ml of 1-5 M aminoacetic buffer mixture are added, 1-6 ml of highly solvating organic solvent (dimethyl sulfoxide) is diluted to the mark with distilled water, mix thoroughly and deaerate with nitrogen for 5 minutes. An aliquot of 5.0 ml is placed in an electrochemical cell, the working and auxiliary electrodes are immersed in the solution, and voltammetric determination is carried out with the voltammogram recorded in the potential range from 0.90 to -1.6 V. The uranium (VI) content is found by the height of its cathode peak (Table 2). A silver amalgamated electrode is used as the working electrode.

Пример 2.Example 2

Тот же, что пример 1, за исключением того, что в качестве высокосольватирующего органического растворителя используют диметилформамид (табл.3).The same as example 1, except that dimethylformamide was used as a highly solvating organic solvent (Table 3).

Пример 3.Example 3

Тот же, что пример 1, за исключением того, что вместо буферной смеси используют 1-5 М буферную смесь янтарной кислоты и тетрабората натрия (табл.4).The same as example 1, except that instead of a buffer mixture, a 1-5 M buffer mixture of succinic acid and sodium tetraborate is used (Table 4).

Пример 4.Example 4

Тот же, что пример 3, за исключением того, что в качестве высокосольватирующего органического растворителя используется диметилформамид (табл.5).The same as example 3, except that dimethylformamide is used as a highly solvating organic solvent (Table 5).

Так как диметилсульфоксид и диметилформамид близки по своим характеристикам и обладают схожим действием, они могут быть взаимозаменяемыми реагентами, расширяющими пределы обычного вольтамперометрического определения и повышающими его чувствительность и точность.Since dimethyl sulfoxide and dimethylformamide are similar in their characteristics and have a similar effect, they can be interchangeable reagents that extend the limits of conventional voltammetric determination and increase its sensitivity and accuracy.

Таблица 1Table 1 Относительные показатели точности (m) и селективности (ΔЕ) вольтамперометрического определения урана (VI) в изученных системахRelative indicators of accuracy (m) and selectivity (ΔЕ) of voltammetric determination of uranium (VI) in the studied systems № nnNo. nn СистемаSystem m=D/Dop m = D / D op ΔE=E-Eop, мВΔE = EE op , mV 1one уран(VI) - янтарная кислота - тетраборат натрия - ДМСОuranium (VI) - succinic acid - sodium tetraborate - DMSO 1,21,2 320320 22 уран(VI) - янтарная кислота - тетраборат натрия - ДМФАuranium (VI) - succinic acid - sodium tetraborate - DMF 1,21,2 390390 33 уран(VI) - аминоуксусная кислота - хлорид натрия - тетраборат натрия - ДМСОuranium (VI) - aminoacetic acid - sodium chloride - sodium tetraborate - DMSO 1,51,5 250250 4four уран(VI) - аминоуксусная кислота - хлорид натрия - тетраборат натрия - ДМФАuranium (VI) - aminoacetic acid - sodium chloride - sodium tetraborate - DMF 1,71.7 280280

Таблица 2table 2 Определение урана (VI) в модельных растворах аминоуксусной кислоты - хлористоводородной кислоты - хлорида натрия - диметилформамидаDetermination of uranium (VI) in model solutions of aminoacetic acid - hydrochloric acid - sodium chloride - dimethylformamide № опытаExperience number СU(VI)×10-4 моль/л, вводимоеWith U (VI) × 10 −4 mol / L, administered СU(VI)×10-4 моль/л, определяемоеWith U (VI) × 10 -4 mol / L, determined Погрешность, %Error,% 1one 1,001.00 0,990.99 1,01,0 22 2,002.00 1,991.99 1,71.7 33 4,004.00 3,983.98 4,74.7 4four 8,008.00 7,987.98 1,01,0

Таблица 3Table 3 Определение урана (VI) в модельных растворах аминоуксусной кислоты - хлористоводородной - хлорида натрия - диметилсульфоксидаDetermination of uranium (VI) in model solutions of aminoacetic acid - hydrochloric - sodium chloride - dimethyl sulfoxide № опытаExperience number СU(VI)×10-4 моль/л, вводимоеWith U (VI) × 10 −4 mol / L, administered СU(VI)×10-4 моль/л, определяемоеWith U (VI) × 10 -4 mol / L, determined Погрешность, %Error,% 1one 1,001.00 0,950.95 4,74.7 22 2,002.00 1,951.95 2,32,3 33 4,004.00 3,863.86 3,63.6 4four 8,008.00 7,87.8 2,52.5

Таблица 4Table 4 Определение урана (VI) в модельных растворах янтарной кислоты - тетрабората натрия - диметилсульфоксидаDetermination of uranium (VI) in model solutions of succinic acid - sodium tetraborate - dimethyl sulfoxide № опытаExperience number СU(VI)×10-4 моль/л, вводимоеWith U (VI) × 10 −4 mol / L, administered СU(VI)×10-4 моль/л, определяемоеWith U (VI) × 10 -4 mol / L, determined Погрешность, %Error,% 1one 1,001.00 0,960.96 3,83.8 22 2,002.00 1,961.96 1,91.9 33 4,004.00 3,893.89 2,82,8 4four 8,008.00 7,687.68 4,04.0

Таблица 5Table 5 Определение урана (VI) в модельных растворах янтарной кислоты - тетрабората натрия - диметилформамидаDetermination of uranium (VI) in model solutions of succinic acid - sodium tetraborate - dimethylformamide № опытаExperience number СU(VI)×10-4 моль/л, вводимоеWith U (VI) × 10 −4 mol / L, administered СU(VI)×10-4 моль/л, определяемоеWith U (VI) × 10 -4 mol / L, determined Погрешность, %Error,% 1one 1,001.00 0,960.96 4,54,5 22 2,002.00 1,971.97 1,61,6 33 4,004.00 3,923.92 2,02.0 4four 8,008.00 7,767.76 3,03.0

Claims (7)

1. Способ определения урана (VI) в растворах, заключающийся в том, что к анализируемому раствору, содержащему уран (VI), добавляют буферную смесь, погружают в раствор рабочий и вспомогательные электроды и проводят вольтамперометрическое определение с регистрацией вольтамперных кривых, с последующим определением содержания урана (VI) по высоте его пика на кривой, отличающийся тем, что в качестве рабочего электрода используют серебряный амальгамированный электрод, затем добавляют 1-6 мл органического высокосольватирующего растворителя, 5-12 мл буферной смеси концентрацией 1-5М и доводят объем полученного раствора дистиллированной водой до 25 мл, после чего регистрируют катодную кривую в области потенциалов от 0,5 до -1,8 В, при этом концентрацию урана (VI) определяют по высоте его пика.1. The method for determining uranium (VI) in solutions, which consists in adding a buffer mixture to the analyzed solution containing uranium (VI), immersing working and auxiliary electrodes in the solution, and performing voltammetric determination with registration of current-voltage curves, followed by determination of the content uranium (VI) by the height of its peak on the curve, characterized in that a silver amalgamated electrode is used as the working electrode, then 1-6 ml of highly solvating organic solvent is added, 5-12 ml of b of a spherical mixture with a concentration of 1-5 M and bring the volume of the resulting solution with distilled water to 25 ml, after which a cathodic curve is recorded in the potential range from 0.5 to -1.8 V, while the concentration of uranium (VI) is determined by the height of its peak. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокосольватирующего органического растворителя используют диметилсульфоксид.2. The method according to claim 1, characterized in that dimethyl sulfoxide is used as a highly solvating organic solvent. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве высокосольватирующего органического растворителя используют диметилформамид.3. The method according to claim 1, characterized in that dimethylformamide is used as a highly solvating organic solvent. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве буферной смеси используют 1-5М буферную смесь янтарной кислоты и тетрабората натрия.4. The method according to claim 2, characterized in that as a buffer mixture use 1-5M buffer mixture of succinic acid and sodium tetraborate. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве буферной смеси используют 1-5М буферную смесь аминоуксусной кислоты, хлорида натрия и хлористоводородной кислоты.5. The method according to claim 2, characterized in that as a buffer mixture using 1-5M buffer mixture of aminoacetic acid, sodium chloride and hydrochloric acid. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве буферной смеси используют 1-5М буферную смесь янтарной кислоты и тетрабората натрия.6. The method according to claim 3, characterized in that as a buffer mixture use 1-5M buffer mixture of succinic acid and sodium tetraborate. 7. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве буферной смеси используют 1-5М буферную смесь аминоуксусной кислоты, хлорида натрия и хлористоводородной кислоты. 7. The method according to claim 3, characterized in that as a buffer mixture using 1-5M buffer mixture of aminoacetic acid, sodium chloride and hydrochloric acid.
RU2008111414/28A 2008-03-24 2008-03-24 Method of detecting uranium (vi) in solutions RU2370760C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111414/28A RU2370760C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Method of detecting uranium (vi) in solutions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008111414/28A RU2370760C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Method of detecting uranium (vi) in solutions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2370760C1 true RU2370760C1 (en) 2009-10-20

Family

ID=41263043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008111414/28A RU2370760C1 (en) 2008-03-24 2008-03-24 Method of detecting uranium (vi) in solutions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2370760C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569757C1 (en) * 2014-11-17 2015-11-27 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Method for titrimetric determination of uranium in solutions in presence of vanadium
RU2573445C2 (en) * 2010-09-16 2016-01-20 Арева Нс Method to measure concentration of uranium in aqueous solution by method of spectrophotometry

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1542233A1 (en) * 1987-11-20 1992-05-23 Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского Sensitive member for fiber-optic sensor of uranium(iv) ions

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1542233A1 (en) * 1987-11-20 1992-05-23 Институт геохимии и аналитической химии им.В.И.Вернадского Sensitive member for fiber-optic sensor of uranium(iv) ions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Korolczuk M., Tyszczuk К., Grabarczyk M. Determination of uranium by adsorptive stripping voltammetry at a lead film electrode. / Talanta, V.72, 2007. P.957-961. Tamrakar P.K., Pitre K.S. Voltammetric trace analysis of uranium and other metals in meta rhyolite rock samples. / Analytical sciences 951-955, 2000. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2573445C2 (en) * 2010-09-16 2016-01-20 Арева Нс Method to measure concentration of uranium in aqueous solution by method of spectrophotometry
RU2569757C1 (en) * 2014-11-17 2015-11-27 Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" Method for titrimetric determination of uranium in solutions in presence of vanadium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110220964B (en) Method for measuring chloride ion in copper electrolyte of electrolytic copper foil
CN112798674B (en) A method for detecting effective gelatin concentration in copper electrolyte
Shimizu et al. Determination of sulfide by cathodic stripping voltammetry of silver sulfide films at a rotating silver disk electrode
Safavi et al. Determination of trace amounts of copper (II) by adsorptive stripping voltammetry of its complex with pyrogallol red
CN105466982B (en) Heavy metal detection method in water
Hajian et al. Application of adsorptive stripping voltammetry to the determination of bismuth and copper in the presence of morin
RU2383014C1 (en) Extraction-voltamperometric method for detection of zinc, cadmium, lead and copper in natural waters
RU2426108C1 (en) Method of determining platinum in ores via stripping voltammetry
RU2370760C1 (en) Method of detecting uranium (vi) in solutions
Sankar et al. Buffers for the Physiological pH Range: Thermodynamic Constants of 3-(N-Morpholino) propanesulfonic Acid from 5 to 50. degree. C
CN101957336A (en) Method for improving detection accuracy of electrochemical active metal ions
Mikhel’son Electrochemical sensors based on ionophores: Current state, trends, and prospects
RU2406995C1 (en) Method for stripping voltametric detection of rhodium in nitrite medium
Slepchenko et al. An electrochemical sensor for detecting selenium in biological fluids on an arenediazonium tosylate-modified metal electrode
RU2412433C1 (en) Method of voltammetre detection of tin in aqueous solutions
Tomášková et al. Voltammetric determination of antioxidant 4, 4′-methylenebis (2, 6-di-tert-butylphenol) in lubricating oils using gold disc electrode
RU2338184C1 (en) Method for voltage curve registration
RU2645003C2 (en) Method of determining iodide ions by cathode volt-apparetometry
RU2484455C1 (en) Method for stripping voltametric determination of platinum in nitrite medium
Labar Potentiometric stripping analysis and the speciation of heavy metals in environmental studies
RU2207559C1 (en) Method of quantitative determination of concentration of mercaptans in non-aqueous media
Dhasarathan et al. Electrochemical Studies of Eosin Y Dye on Glassy Carbon Electrode in Different Five Electrolytes.
CN120064555B (en) Analytical methods for nickel in zinc-nickel electroplating solutions
RU2479837C1 (en) METHOD OF DETERMINING PLATINUM IN ORE AND ORE CONCENTRATES BY STRIPPING VOLTAMMETRY ON SELECTIVE ELECTROOXIDATION PEAKS OF BISMUTH FROM INTERMETALLIC COMPOUND PtxBiy
JP2024165282A (en) METHOD FOR MEASURING NITRITE AND APPARATUS FOR MEASURING NITRITE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100325