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  • P-ISSN 1225-0163
  • E-ISSN 2288-8985

Separation of chlorine in a uranium compound by pyrohydrolysis and steam distillation, and its determination by ion chromatography

Analytical Science and Technology / Analytical Science and Technology, (P)1225-0163; (E)2288-8985
2010, v.23 no.1, pp.45-53
https://doi.org/10.5806/AST.2010.23.1.045





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Abstract

우라늄 화합물 중에 함유된 염소를 정량하기 위하여 수증기증류 및 열가수분해를 이용한 미량염소의 분리 및 정량법을 개발하였다. 수증기 증류에 의한 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 수증기 발생장치, 증류플라스크 및 냉각기 등으로 구성된 장치를 제작 설치하였다. LiCl 표준용액과 모의사용후핵연료 일정량을 혼합하여 만든 우라늄 화합물 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 혼산(0.2 M ferrous ammonium sulfate-0.5M sulfamic acid 3 mL + phosphoric acid 6 mL + sulfuric acid 15 mL)을 이용하여140 oC로 증류시키고 90±5 mL를 수집하였다. 열가수분해에 의한 시료 중의 염소를 분리하기 위하여 공기공급장치, 온수공급장치, 석영반응관, 연소로 및 연소보트, 그리고 휘발 염소 흡수장치로 구성된 열가수분해장치를 제작 설치하였다. 일정량의 우라늄 화합물 시료에 반응촉진제(U3O8)를 가하고 1 mL/min의공기유속과 80℃의 공급수 온도를 유지하고 950℃에서 1시간 반응시켜 시료 중의 염소를 분리하였다. 두 방법에 의하여 수집된 각 흡수용액은 일정부피로 희석하고 이온크로마토그래피로 정량하여 회수율을측정하였다. 금속전환체 잔류 용융염 중의 미량 염소를 이온크로마토그래피로 정량하기 위하여 시료를공기 및 건조 산화시키고 분쇄한 후 열가수분해하여 염소를 회수하였다.

keywords
chlorine, steam distillation, pyrohydrolysis, ion chromatography, uranium compound


Reference

1

1. J. E. Rein, R. K. Zeigler, G. R. Waterbury, W. E. McClung, P. R. Praetorius and W. L. Delvin, “Quality assurance programme for surveillance of fast reactor mixed oxide fuel analytical chemistry”, in Nuclear fuel quality assurance, IAEA-SR-7/1, 149-163(1976).

2

2. O. Gotzmann and H. J. Heuvel, J. Nucl. Mater., 81, 231-239(1979).

3

3. CAM-013, “열가수분해에 의한 불소 및 염소분석”,화학분석·시험절차서, 원자력환경관리센터 (1995).

4

4. KAERI/TR-1229/99, “사용후핵연료 차세대관리 공정개발”, 한국원자력연구소 (1999).

5

5. K. L. Evans and C. B. Moore, Anal. Chem, 52(12), 1908-1912(1980).

6

6. K. L. Evans, J. G. Tarter and C. B. Moore, Anal. Chem, 53(6), 925-928(1981).

7

7. H. Akaiwa, H. Kawamoto and K. Hasegawa, Talanta, 26, 1027-1028(1979).

8

8. H. R. Cui, J. H. Chen, J. F. Xie, D. C. Hu and J. Y. Gu, J. Instrum. Anal., 24(6), 92-95(2005).

9

9. UKAEA, “The determination of chlorine in beryllium, thorium or uranium metals or their oxides”, AEREAM42 (1959).

10

10. Y. Chunqing, L. Fuyun and H. Dianfan, “The determination of chlorine in nuclear-grade uranium compounds”, CNIC-00157 (1988).

11

11. R. W. Stromatt, “Automated halide analysis of ceramic fuel by high temperature pyrohydrolysis-ion chromatography”, HEDL-SA-3091-Rev.1 (1984).

12

12. M. A. F. Pires, D. B. Filho and A. Abrao, “Separation of halogens from uranium compounds by means of pyrohydrolysis and their determination by ion chromatography”, IPEN-Pub-109 (1987).

13

13. ASTM C 696-99, “Standard test methods for chemical, mass spectrometric, and spectrochemical analysis of nuclear-grade uranium dioxide powders and pellet”, Annal Book of ASTM Standards, Vol 12.01, 1-15(1999).

14

14. ASTM C 1502-01, “Standard test methods for determination of total chlorine and fluorine in uranium dioxide and gadolinium oxide”, Annal Book of ASTM Standards, 12.01, 1011-1014(1999).

15

15. R. G. Mansfield and D. H. Templeton, “Chlorine, bromine and iodine”, Chap. 7 in analytical chemistry of the Manhattan project (ED : C. J. Rodden), p.287-302, 1950.

16

16. ASTM C 799-99, “Standard test methods for chemical, mass spectrometric, spectrochemical, nuclear, and radiochemical analysis of nuclear-grade uranyl nitrate solutions”, Annal Book of ASTM Standards, Vol 12.01, 196-209(1999).

17

17. J. C. Warf, W. D. Cline and R. D. Tevebaugh, Anal. Chem, 26(2), 342-346(1954).

18

18. R. H. Powell and O. Menis, Anal. Chem, 30(9), 1546- 1549(1958).

19

19. M. Windholz, S. Budavari, L. Y. Stroumtsos and M. N. Fertig, “The Merck Index”, 9th Ed., p.1264-1265, Merck & Co., Inc., Rahway, N. J., U.S.A., 1976.

20

20. C. Keller, “The Chemistry of the Transuranium Element”, p.131-138, Verlag Chemie GmbH, Germany, 1971.

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