Hidrológiai Közlöny 1965 (45. évfolyam)
12. szám - Upor Endre–Görbicz László–Jurcsik István–Csővári Mihályné: Vizek urántartalmának lumineszcenciás meghatározása
569 Hidrológiai Közlöny 1965. 11. sz. VÍZKÉMIA Vizek urántartalmának lumineszcenciás meghatározása U POR ESD R E. fiÖEBICZ í. Á S Z L Ő. JüRCSIK I S T V Á N. C S Ö VÁRI Ml H Á I. Y i\" É kos elválasztás, vagy az ioncsere. Elsősorban olyan extrakciós elválasztásra kellett gondolnunk, amelynél az urán megoszlási hányadosa, valamint a zavaró ionoktól való elválasztási tényező elég nagv, kisózóra pedig nincs szükség. így a választás a kiváló extrakciós tulajdonságú alkilfoszforsavak valamelyikére eshetett, amelyek szerepe az urán kémiájában igen jelentős. Ezek közül a dibutilfoszforsav a legjobban tanulmányozott reagens [7, 8, 9, 10]. Víz urántartalmának meghatározására először Stewart [11] hazánkban pedig Almássy alkalmazta [12]. Az általa ajánlott dibutilfoszfát előállítás igen egyszerű, módszerét mi is jó tapasztalatokkal alkalmaztuk. Erre a célra azonban a termék már nem felel meg, elsősorban azért, mert a. vasnak jelentős részét extrahálja, az urán(VI) megoszlási hányadosa viszont alacsony ; 0,15 M sósavas közegből 0,05 M benzines dibutilfoszfáttal csupán 9. Irodalmi közlések szerint azonban erre a közegre 100—1000 megoszlási hányados lenne várható [13, 9, 14]. Megvizsgáltuk a termék összetételét, s azt a következőnek találtuk : Bevezetés : a módszer kidolgozásának előzményei Ismeretes az, hogy az urán meghatározásának legérzékenyebb módszere nátriumfluorid-ömledékben ultraibolya fénv hatására kifejtett lumineszcenciája [1], A jelenségen számos elemzési módszer alapszik [2, 3, 4 stb.]. Természetes vizek urántartalmának meghatározása előzetes elválasztás nélkül is elvégezhető — néhány ml minta bepárlása, majd a maradék nátriumfluorid-nátriumkarbonát keverékkel való megömlesztése után — abban az esetben, ha a lumineszcencia mérésére megfelelő érzékenységű műszer áll rendelkezésre [5]. Laboratóriumunkban is ilyen módszer került bevezetésre [6]. Az értékelést Ljuf—57 típusú fényelektromos fluoriméterrel végezzük. Mivel az urán lumineszcenciája az ömlesztési körülményektől, valamint a lumineszcenciát csökkentő, változó mennyiségben jelenlevő zavaró elemektől [2] függően változik, belső standard módszer (azaz ismert mennyiségű uránnak az egyik mintarészlethez való adása) segítségével végezzük a meghatározást. A módszer érzékenységének azonban határt szab a nagymennyiségű kalcium és magnézium, valamint a kisebb mennyiségben jelenlevő vas, mangán és egyéb szennyezések, amelyek a lumineszcenciát csökkentik. Vizsgálataink szerint 0,1 ug urán lumineszcenciáját 500 fig Ca 2 l~ + 250 /tg Mg 2 1 36%-kal, 500 yg Ca 2 f + 500 //g Mg 2 r pedig már 75%-kal csökkenti. Bár ezt a hatást a belső standard módszer elvileg kompenzálja, ilyen nagymérvű kioltás az eredmények megbízhatóságát lerontja. ígv 2 /.ig/lnél kisebb urántartalom esetén, a módszer már nem alkalmazható, holott a hidrogeológiai kutatás igénye szerint 0,1 fig/1 urántartalom már meghatározandó. Vasas, vagy mangános vizek, illetve ezen ionokat nagyobb koncentrációban tartalmazó üzemi oldatok elemzése pedig minden esetben megkívánja ezen zavaró ionoktól az elválasztást. A kidolgozandó módszerrel, illetve a meghatározást megelőző elválasztással szemben támasztott követelmények a következőek voltak : 1. Az urán veszteség nélkül való elkülönítése a lumineszcenciát zavaró ionoktól (Ca 2 +, Mg 2 +, Fe 3+, Mn 2 +). 2. Az urán kis térfogatban legyen ós az oldat ne tartalmazzon az ömlesztést nehezítő sókat (pl. a pasztillát szétvető ammóniumsókat, az ömlesztés hőfokán nehezen olvadó alumíniumsókat stb.). 3. Ne vigyünk be a pasztilla súlyát növelő sókat. 4. Ne legyen szükség platinaedényre. 5. A módszer sorozatelemzésre alkalmas legyen (kis munkaigény, kis vegyszerigény stb.). Ezen követelmények kielégítésére az extrakeió sokkal alkalmasabbnak látszott, mint a csapadéDibutilfoszforsav 76% Monobutilfoszforsav 22,0% Foszforsav 1,2% A meghatározást alkoholos oldatban brómkrezolzöld, valamint fenolftalein indikátor jelenlétében alkoholos káliumhidroxidos titrálással, illetve ammóniummolibdátos módszerrel végeztük [15], Elsősorban a foszforsavtartalom magyarázza az urán ilven alacsony megoszlását, a magas monobutilfoszforsavtartalom pedig a vas jelentős extrakcióját. Meg kellett tehát próbálkoznunk tisztább termék előállításával. Dibutilfoszforsav előállítása Dibutilfoszforsav előállításával és tisztításával több közlemény foglalkozik. Ezek közül néhányat kipróbáltunk, azonban nem teljes sikerrel. Vagy nem sikerült megfelelő tisztaságú terméket kapnunk [7, 18], vagy a kitermelés volt igen rossz [16, 17]. Egyes előírások szerint ezenkívül nagy mennyiségű oldószert (széntetraklorid, kloroform, éter) kellett elhasználni. Előkísérleteink után a termék tisztaságának szem előtt tartása mellett elsősorban a kitermelés fokozásával és az oldószerszükséglet csökkentésével kapcsolatban folytattunk vizsgálatokat. A kísérleteink alapján kialakított dibutilfoszforsav előállítási módszer a következő : 71 g n-butilalkoholhoz kis részletekben 35 g P 20 3-öt adunk úgy, 'hogy üvegbottal mindig szétnyomkodjuk. A hőmérséklet 70—75° fölé ne emelkedjék. Az utolsó részlet hozzáadása után
