TKI – CL01 – V-1.4_RUS Разделение Cl-36 / I

TKI – CL01 – V-1.4_RUS
Разделение Cl-36 / I-129
1 Аппаратура
1.1.
Аналитические весы – чувствительность 0,0001 г
1.2.
Химический стакан (10 мл, 50 мл)
1.3.
Вихревая мешалка
1.4.
Полиэтиленовые флаконы на 20 мл
1.5.
Пипетки
1.6.
Вытяжной шкаф
1.7.
Электроплитка
1.8.
Резервуары для колонок - 25 мл, номер продукции AC-120
1.9.
Штатив для колонок – номер продукции AC-104
В качестве альтернативы:
1.10.
Вакуумная система или колба Бунзена с адаптером для колонок
1.11.
Вакуумный насос
1
08/07/13
Разделение Cl-36 / I-129 – Версия 1.4 – 16/07/13 - TKI
2 Реактивы
2.1
Во всех упоминаниях под водой имеется в виду деионизованная вода.
2.2
Смола CL насыпная или смола CL в колонках – Поставляемая смола CL НЕ
насыщена Ag+
2.3
1M серная кислота
2.4
Опционально: 0.1M раствор SnSO4
2.5
Раствор Ag для подготовки смолы – растворить 500 мг AgNO3 в 50 мл 1M серной
кислоты (предпочтительно использовать ультразвук)
2.6
0.1M раствор NH4SCN (в качестве варианта можно использовать 0.1M NaSCN)
2.7
1% (масс.) раствор NaOH
2.8
0.35M раствор Na2S
Внимание: все операции с Na2S, включая добавление жидкой сцинтилляционной смеси,
необходимо проводить в вытяжном шкафу.
2.9
Жидкая сцинтилляционная смесь
Внимание: некоторые жидкие сцинтилляторы могут восстанавливать следовые количества
Ag+, вымываемого из колонки, что приводит к «зачернению» и снижению прозрачности проб;
таким образом, рекомендуется проверить вашу жидкую сцинтилляционную смесь перед
использованием. Смесь ProSafe HC в данном плане является пригодной.
3 Процедура
3.1
Подготовка колонки:
3.1.1 Поместить 0.65 г смолы в полиэтиленовый флакон на 20 мл.
3.1.2 Добавить 5 мл 1M серной кислоты и выдержать в течение как минимум 30 минут,
предпочтительно перемешивая.
3.1.3 Загрузить выдержанную смолу в стандартную колонку на 2 мл.
3.1.4 Загрузить 2 мл раствора Ag в колонку, оставить на несколько минут (желательно на
30 минут или более), чтобы позволить Ag экстрагироваться.
Внимание: В качестве варианта смолу Cl можно насыщать ионами Ag+ в статическом режиме; в этом
случае после выполнения п. 3.1.1 и 3.1.2 добавить 2 мл раствора Ag в полиэтиленовый флакон,
закрыть и взбалтывать в течение 30 мин (желательно дольше). Затем загрузить насыщенную Ag+
смолу в стандартную колонку на 2 мл.
2
Разделение Cl-36 / I-129 – Версия 1.4 – 16/07/13 - TKI
3.1.5 Промыть колонку 5 мл 1M H2SO4.
Внимание: В случае, когда в исходной пробе среда 6 ммоль/л Na2CO3, вместо 1M H2SO4 необходимо
промыть колонку водой, пока элюат на выходе не будет нейтральным.
3.2
Подготовка пробы:
3.2.1 Водные пробы: упарить пробу до объема ≈10 мл; установить кислотность на уровне
1M H2SO4.
Внимание: создание среды 1M серной кислоты нужно, т.к. поглощение Ag+ в данных условиях
максимально; тем не менее, значения pH, близкие к нейтральным, также приемлемы.
3.2.2 Растворы из барботера:
3.2.2.1 Растворы,
содержащие
0.1
и
1M
NaOH,
должны
быть
как
минимум
нейтрализованы, предпочтительно установить в них кислотность на уровне 1M
H2SO4.
Внимание: в случае анализа только на I-129 растворы NaOH можно использовать без всякой
корректировки кислотности.
3.2.2.2 Растворы с 6 ммоль/л Na2CO3 могут быть использованы непосредственно,
корректировка кислотности не требуется
3.2.3 Сухие остатки от выпаривания: растворить остаток в 5 мл 1M серной кислоты.
Внимание: желательно определить в подготовленной пробе концентрации стабильных Cl- и I-,
например, с помощью ионообменной хроматографии.
Внимание: для того, чтобы гарантировать, что Cl и I присутствуют в пробе в виде хлорида и иодида,
рекомендуется также добавить восстановитель (напр. 0.1M SnSO4) к подготовленной пробе.
3.3
Разделение Cl/I:
3.3.1 Загрузить пробу в колонку и дать ей стечь.
3.3.2 Промыть стакан 5 мл 1M серной кислотой (опционально: деионизованной водой) и
загрузить в колонку.
Внимание: в случае пробы с 6 ммоль/л Na2CO3 вместо 1M H2SO4 необходимо использовать
деионизованную воду.
3.3.3 Дважды промыть колонку 5 мл деионизованной воды. Слить элюаты в отходы.
3
Разделение Cl-36 / I-129 – Версия 1.4 – 16/07/13 - TKI
Внимание: в случае пробы с 6 ммоль/л Na2CO3 между двумя промывками водой необходимо
дополнительно промыть колонку 5 мл 0.1M H2SO4 для удаления остатков C-14.
3.3.4 Поместить чистый 20 мл полиэтиленовый флакон под колонкой.
3.3.5 Элюировать Cl- 5 мл 0.1M раствора NH4SCN.
Опционально: отобрать аликвоту для определения содержания Cl, что позволит в дальнейшем
определить химический выход.
3.3.6 Добавить 10 мл жидкой сцинтилляционной смеси и тщательно перемешать.
3.3.7 Заменить под колонкой 20-мл флакон на емкость для сбора отходов.
3.3.8 Промыть колонку 10 мл 1% NaOH.
3.3.9 Поместить чистый 20 мл полиэтиленовый флакон под колонкой.
3.3.10 Элюировать I- 5 мл 0.35M раствора Na2S.
Опционально: отобрать аликвоту для определения содержания I, что позволит в дальнейшем
определить химический выход.
3.3.11 Добавить 10 мл жидкой сцинтилляционной смеси и тщательно перемешать.
4
Разделение Cl-36 / I-129 – Версия 1.4 – 16/07/13 - TKI
3.4
Схема разделения
Ссылки
[1] A. Zulauf, S. Happel, M. B. Mokili, A. Bombard, H. Jungclas: Characterization of an extraction chromatographic
36
129
resin for the separation and determination of
Cl and
I. J. Radanal Nucl Chem, 286(2), 539-546
(DOI: 10.1007/s10967-010-0772-5)
[2] A. Zulauf, S. Happel, M. B. Mokili, P. Warwick, A. Bombard, H. Jungclas: Determination of Cl-36 and I-129 by
LSC after separation on an extraction chromatographic resin. Presentation at the LSC 2010 conference,
07/09/2010, Paris (France), available online: http://www.nucleide.org/LSC2010/presentations/O-56.pdf.
[3]
A. Zulauf, S. Happel: Characterisation of a Cl- and I- selective resin. Presentation at the TrisKem
International users group meeting, 14/09/2010, Chester (UK); available online: http://www.triskeminternational.com/iso_album/ugm_chester_06_zulauf_happel_cl_resin.pdf.
[4]
P E Warwick, A Zulauf, S Happel, I W Croudace: Determination of 36Cl in decommissioning samples using a
Pyrolyser furnace and extraction chromatographic separations . Presentation at the 11th ERA Symposium,
16/09/2010,
Chester
(UK);
available
online:
http://www.triskeminternational.com/iso_album/11_era_chester_warwick_determination_of_36cl_in_decommissioning_samples_using_a_pyrolyse
r.pdf
5