[发明专利]一种甲基肼的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及核燃料后处理技术领域，特别涉及一种甲基肼的分析方法。

背景技术

甲基肼为有机弱碱，具有还原性。其水溶液和酸溶液均为无色液体。甲基肼与HNO₂反应迅速，并且不与U(VI)发生反应；所以它可以应用于乏燃料后处理中，用以除去流程中的HNO₂。通常它与N，N-二甲基羟胺一起加入到后处理流程中使用。申请人开发了基于N，N-二甲基羟胺(DMHAN)和甲基肼(MMH)作为还原体系的先进二循环Purex流程。

当甲基肼与氧化剂如HNO₂发生氧化还原反应时，自身被氧化为甲醛、甲醇等。当甲基肼处于辐照场中时，经a或γ辐解可以生成为甲醇、甲醛和甲胺等。

甲基肼为有机弱碱，可以与H⁺发生反应，所以可以用酸碱滴定法测定甲基肼的浓度。但是当溶液中含有N，N-二甲基羟胺，以及甲基肼的辐解产物甲胺和二甲胺时，甲基肼、甲胺和二甲胺均为有机弱碱，也可以与H⁺发生反应，此时酸碱滴定法受到干扰，已不再适用。

由于甲基肼与对二甲氨基苯甲醛可以发生缩合反应，所生成的相应的腙在458nm处有吸光度，因此可以用分光光度法测定甲基肼的浓度。但当溶液含有甲醇、乙醇和甲醛时，其中甲醇、乙醇均可以与对二甲氨基苯甲醛发生缩合反应；而且甲醛也可以与甲基肼发生缩合反应；甲醇、乙醇和甲醛会对该方法产生严重干扰。所以，当体系中含有甲醇、甲醇和甲醛时该方法不再适用。

在2008年公开的《中国核科技报告》第1期的“间接分光光度法测定单甲基肼、二甲基羟胺”一文中公开了采用间接分光光度法测定了N，N-二甲基羟胺和甲基肼的浓度。在他们所建立的实验条件下，测定甲基肼时，当溶液中含有N，N-二甲基羟胺时N，N-二甲基羟胺也会发生反应，其所测结果为甲基肼和N，N-二甲基羟胺的总浓度，不能只测出其中甲基肼的浓度。其次，经我们实验验证：甲醛会对该条件下的分析方法产生干扰。再次，当溶液中含有Pu³⁺时文章并没有给出进一步的分析方法。

1999年6月公开的《沈阳化工》中的“甲基肼溶液含量的测定方法”文章中公开了用酸碱滴定法和氧化还原法对甲基肼的分析方法。其中氧化还原法用I₂作为氧化剂，用淀粉作为指示剂，通过加入Na₂CO₃控制体系保持为碱性环境。该方法的局限性在于：该方法只所以保持体系处于碱性环境下是因为在碱性条件下I₂与甲基肼的反应速率较快，而只有当I₂与另一种物质反应速率较快时才可以用淀粉作为指示剂；若I₂与另一种物质反应速率较慢时，淀粉在远离滴定终点时便会变色，使滴定产生很大的误差。其次，在碱性条件下I₂自身会发生歧化反应从而影响滴定准确度。再次，在碱性条件下，当溶液中含有甲醛、N，N-二甲基羟胺时，I₂也会与甲醛和N，N-二甲基羟胺发生氧化还原反应，从而干扰甲基肼的分析测定。

目前，关于分析甲基肼相关的文章较多，例如，在2002年第29卷第3期公开的《辽宁大学学报》中的“甲基肼含量的气相色谱分析”文章中涉及一种用气相色谱对甲基肼进行分析的方法。在2008年公开的《中国原子能科学研究院年报》中的“后处理流程中甲基肼测定的离子色谱法”文章中涉及一种用离子色谱对甲基肼分析的方法。上述方法存在以下缺点：一方面，气相色谱或离子色谱仪器价格较高，不经济实用。另一方面，当溶液中含有Pu³⁺等放射性离子时，放射性离子会沾污气相色谱或离子色谱仪器，并对气相色谱或离子色谱仪器中用以分离各种干扰物质的固定相产生永久性的辐照，对仪器可能产生的破坏作用和干扰作用，以及测量别的物质时的干扰作用都无法预料。因此，急需研发一种新的、效果好的分析方法。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种操作简便、有效避免干扰、取样量少、监测下限低的且不会对设备产生沾污或破坏的甲基肼的分析方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种甲基肼的分析方法，关键在于，该方法包括以下步骤：

(1)配置甲基肼的标准水溶液；

(2)配置I₂的水溶液；