1 主題內(nèi)容與適用范圍 本標準規(guī)定了分析水中氚的方法。 本標準適用于測量環(huán)境水（江、河、湖水和井水等）中的氚，本方法的探測下限為0.5Bq／L。 2 方法提要 向含氚水樣中依次加高錳酸鉀，進行常壓蒸餾，堿式電解濃縮，二氧化碳中和，真空冷凝蒸餾。然后將一定量的蒸餾液與一定量的閃爍液混合，用低本底液體閃爍譜儀測量樣品的活性。 3 試劑 除非另有說明，分析時均使用符合國家標準的分析純試劑。 3.1 高錳酸鉀，KMnO4。 3.2 2,5-二苯基噁唑，OC（C6H5）＝NCH＝CC6H5，簡稱PPO，閃爍純。 3.3 甲苯，C6H5CH3。 3.4 1,4-[雙-（5-苯基噁唑-2）]苯，[OC（C6H5）＝CHN＝C]2C6H4，簡稱POPOP，閃爍純。 3.5 氫氧化鈉，NaOH。 3.6 TritonX-100（曲吹通X-100），C8H17（C6H4）（OCH2CH2）10OH。 3.7 標準氚水，濃度和待測試樣盡量相當，誤差±3％。 3.8 無氚水，含氚濃度低于0.1Bq／L的水。 3.9 二氧化碳。 3.10 液氮。 4 儀器和設(shè)備 4.1 低本底液體閃爍譜儀，計數(shù)效率大于15％本底小于2cpm。 4.2 分析天平，感量0.1mg，量程大于10g。 4.3 蒸餾瓶，500mL。 4.4 蛇形冷凝管，250cm。 4.5 磨口塞玻璃瓶，500mL。 4.6 容量瓶，1 000mL。 4.7 樣品瓶，聚乙烯或聚四氟乙烯，或石英瓶，20mL。 4.8 電解槽，見附錄B（參考件）。 4.9 真空冷凝蒸餾收集瓶，見附錄B（參考件）。 4.10 井形電爐，見附錄B（參考件）。 4.11 直流電源，電壓范圍0～90V，連續(xù)可調(diào)，電流0～60A。 4.12 真空泵，10L／min。 4.13 濕度控制器，可調(diào)范圍0～100℃。 5 分析步驟 5.1 蒸餾 5.1.1 取300mL水樣，放入蒸餾瓶（4.3）中，然后向蒸餾瓶中加入1g高錳酸鉀（3.1）。蓋好磨口玻璃塞子，并裝好蛇形冷凝管（4.4），待用。 5.1.2 加熱蒸餾，將開始蒸出的幾毫升蒸餾液棄去，然后將蒸餾液收集于磨口塞玻璃瓶（4.5）中。密封保存。 5.2 電解濃縮 5.2.1 先要調(diào)節(jié)陽極位置，使電解后剩下的溶液體積為8mL。 5.2.2 將250mL蒸餾液（5.1.2），放入電解槽（4.8）中，并加入2.5g氫氧化鈉（3.5）。 5.2.3 將電解槽放入冷卻水箱，通自來水冷卻。然后連接線路，接通電源，并使起始電解電流為40～50A。進行電解。 5.2.4 電解結(jié)束后，向電解槽緩慢地通入二氧化碳20min。 5.3 真空冷凝蒸餾 5.3.1 把稱重過的收集瓶（4.9），放入液氮中冷卻5min后，將其與放在井形電爐（4.10）中的電解槽連接。然后打開收集瓶上的閥門，抽真空，并同時對電解槽加熱，溫度控制在100℃以內(nèi)。冷凝蒸餾30min。 5.3.2 再次稱重收集瓶，確定其蒸餾液凈重。 5.4 制備試樣 5.4.1 配制溶劑 以1份曲吹通X-100（3.6）與2.5份甲苯（3.3）的比例，配制適量溶劑，搖蕩混合均勻后放置待用。 5.4.2 配制閃爍液， 將6.00gPPO（3.2）和0.30gPOPOP（3.4），放入1000mL容量瓶（4.6）中，用溶劑（5.4.1）溶解并稀釋至刻度。搖蕩混合均勻后放入暗箱保存。 5.4.3 制備本底試樣 將無氚水按5.1步驟進行蒸餾，取其蒸餾液6.00mL放入20mL聚乙烯樣品瓶中，再加入閃煉液（5.4.2）14.0mL，搖蕩混合均勻后密封保存。 5.4.4 制備待測試樣 取6.00mL蒸餾液（5.3.2）和14.0mL閃爍液（5.4.2），放入20mL聚乙烯樣品瓶中，搖蕩混合均勻后密封保存。 5.4.5 制備標準試樣 取6.00mL標準氚水（3.7）和14.0mL閃爍液（5.4.2），放入到20mL聚乙烯樣品瓶中，搖蕩混合均勻后密封保存。 6 測量 把制備好的試樣[包括本底試樣（5.4.3），待測試樣（5.4.4）和標準試樣（5.4.5）]，同時放入低本底液體閃爍譜儀的樣品室中，避光12h。 6.1 儀器準備 調(diào)試儀器使之達到正常工作狀態(tài)。 6.2 測定本底計數(shù)率 選定一確定的計數(shù)時間間隔進行計數(shù)。 6.3 測定儀器效率 選用一確定計數(shù)時間間隔，對標準試樣進行計數(shù)，求出標準試樣的計數(shù)率，然后用下式計算儀器的計數(shù)效率： 
式中： E——儀器的計數(shù)效率，（計數(shù)／分）／（衰變／分）； Nd ——標準試樣計數(shù)率，計數(shù)／分； Nb ——本底試樣計數(shù)率，計數(shù)／分； D ——加入到標準試樣中氚的衰變數(shù)，衰變／分。 6.4 測量樣品 選用一確定的計數(shù)時間間隔，對待測樣品進行計數(shù)。 7 分析結(jié)果的計算 計算水中氚的放射性濃度公式為 
式中： A——水中氚的放射性濃度，Bq／L； V1 ——電解濃縮前水樣的體積，mL； Vf ——電解濃縮后水樣的體積，mL； Vm —－測量時所用水樣的體積，mL； E ——儀器對氚的計數(shù)效率，（計數(shù)／分）／（衰變／分）； Ng ——待測試樣的總計數(shù)率，計數(shù)／分； K ——單位換算系數(shù)，6.00×10－2（1衰變／分）／（BqmL）； R e——電解濃縮回收率； Nb ——本底試樣的計數(shù)率，計數(shù)／分。 注：用標準氚水，按電解濃縮步驟進行電解，然后進行制樣測量，用 Re＝Df／Di算出Re值，式中Df是電解前水樣中氚的衰變數(shù)；Df是經(jīng)電解濃縮后水中氚的衰變數(shù)。 8 精密度 方法的重復(fù)性和再現(xiàn)性。 | 水平值 （Bq ／L） | 重 復(fù) 性 | 再 現(xiàn) 性 | | SR | ? | Sr | R | | 0.63 2.84 5.42 | 0.062 0.31 0.33 | 0.17 0.87 0.93 | 0.24 0.56 0.70 | 0.68 1.58 1.97 | 本方法在正常和正確操作情況下，由同一操作人員，在同一實驗室內(nèi)，使用同一儀器，并在短期內(nèi)，對相同試佯所作兩個單次測試，結(jié)果之間的差值超過重復(fù)性，平均來說 20次中不多于1次。 本方法在正常和正確操作情況下，由兩名操作人員，在不同實驗室內(nèi)，對相同試樣所作兩個單次測試，結(jié)果之間差值，超過再現(xiàn)性，平均來說 20次中不多于1次。 如果兩個單次測試結(jié)果之間的差值超過了相應(yīng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)值，則認為這兩個結(jié)果是可疑的。 注：本精密度數(shù)據(jù)是在 1987年和1988年由7個實驗室對3個水平的試樣所作的試驗中確定的。 9 誤差 分析結(jié)果的相對標準誤差由下式確定： 
式中：?m——分析方法的相對標準偏差； Na ——待測試樣的凈計數(shù)率，計數(shù)／分； Nb ——本底試樣的計數(shù)率，計數(shù)／分； ts ——待測試樣的計數(shù)時間，min； tb ——本底試樣的計數(shù)時間，min； ?Re ——電解濃縮回收率的標準偏差； ?e ——儀器對氚的計數(shù)效率的標準偏差。 附錄A 正確使用標準的說明 （參考件） A1 如果待測試樣中氚的濃度較高，或儀器的靈敏度足夠高，用儀器直接測量，能得到滿意的結(jié)果時，可以省去電解濃縮一步，樣品經(jīng)常壓蒸餾，制樣后，直接用儀器測量即可。 A2 電解濃縮時，應(yīng)首先調(diào)節(jié)好陽極位置，正確的調(diào)節(jié)方法是，先在電解槽中，加入8mL含1％（m／V）氫氧化鈉溶液，然后將陽極插入電解槽中，邊上、下調(diào)節(jié)陽極位置，邊用萬用表測量陰陽極間的電阻，當獲得一個突然變小或變大的電阻值時，再仔細調(diào)節(jié)一下，在突然變化的那個位置上，用陽極上的兩個螺母，把陽極管固定在法蘭盤上，陽極位置便可調(diào)節(jié)好了。 A3 電解濃縮時，如果采用比附錄B中的電解槽的陰極面積大或者小的陰極時，則電解的起始電流，可按陰極電流密度控制在0.1－0.2A／cm2范圍值，計算出新采用的電解槽的起始電流范圍。 A4 在操作過程中，例如制備試樣、蒸餾等每一可能引起樣品間交叉污染的步驟中，要注意避免交叉污染。操作要按先低水平，后高水平順序進行等。 A5 電解濃縮回收率Re與電解槽的電極材料，電解質(zhì)，冷卻水溫度，電流密度，體積濃縮倍數(shù)以及電解方式等有關(guān)。采用減容電解方式（即本標準采用的方式）則Re＝（Vf/V4）1/?，式中的?是氚的電解分離系數(shù)。如果上述條件有任何一個發(fā)生了改變，則原來的見和?值不能再使用，這時應(yīng)該用標準氚水，按電解步驟進行電解，重新確定新的參數(shù)Re和?值。如果只是冷卻水溫度發(fā)生了變化，可按每升高1℃，?降低1.3％，對?進行修正，再由?算出Re，一般可以不必重作實驗。冷卻水溫度變化多少度，就該修正?和Re值，這要根據(jù)測量誤差的要求而定。 A6 如果標準氚水比待測試樣中的氚放射性濃度高出幾個數(shù)量級，例如2.21×106dpm／g誤差±3％的標準氚水，應(yīng)將標準氚水進行稀釋后，方可使用。稀釋方法是用分析天平（4.2）地稱取一定量標準氚水，一般是0.18左右，加入到一定容積（如1000mL的）容量瓶中，然后再用無氚的蒸餾水稀釋至刻度，搖蕩混合均勻，按下式算出稀釋后標準氚水的比放射性活度： 
式中：C——比放射性活度，（衰變／分）／mL； DS——加入到容量瓶中的標準氚水活度，衰變／分； VS——容量瓶的容積，mL。 附錄B 儀器設(shè)備圖 （參考件） 
圖B1 電解槽 
圖B2 真空蒸鎦收集瓶 附加說明： 本標準由國家環(huán)保局和中國核工業(yè)總公司提出。
本標準由中國原子能科學(xué)研究院負責(zé)起草。
本標準主要起草人孔繁信。> 文章關(guān)鍵詞：水中氚的分析方法 |
