[发明专利]一种N,N-二甲基羟胺的分析方法

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N，N-二甲基羟胺的分析方法。

背景技术

N，N-二甲基羟胺为有机弱碱，具有还原性。其水溶液和酸溶液均为无色液体。N，N-二甲基羟胺可以将Pu(IV)快速还原为Pu(III)，并且它不与U(VI)发生反应；所以它可以应用于乏燃料后处理中，用以实现铀钚分离，和钚的反萃、纯化。通常它与甲基肼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N，N-二甲基羟胺与氧化剂或具有氧化性的金属离子如Pu(IV)等发生氧化还原反应时，自身被氧化为甲醛、甲醇和甲酸等。当N，N-二甲基羟胺与Pu(IV)发生氧化还原反应时，溶液中不仅含有N，N-二甲基羟胺的氧化产物甲醛、甲醇和甲酸等，还含有Pu(IV)的还原产物Pu³⁺。当N，N-二甲基羟胺处于辐照场中时，经a或γ辐解可以生成为甲醇、甲醛、甲酸、二甲胺、甲胺和乙醇等。

N，N-二甲基羟胺为有机弱碱，可以与H⁺发生反应，所以可以用酸碱滴定法测定N，N-二甲基羟胺的浓度。但是当溶液中含有甲基肼，以及N，N-二甲基羟胺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。

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N，N-二甲基羟胺时，当溶液中含有甲基肼时，甲基肼也会发生反应，其所测结果为N，N-二甲基羟胺和甲基肼的总浓度，不能只测出其中N，N-二甲基羟胺的浓度。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。

目前，关于对N，N-二甲基羟胺的分析的文章较多，例如，2007年公开的《中国原子能科学研究院年报》中的“N，N-二甲基羟胺的气相色谱分析”、2004年公开的《核技术》中的“N，N-二甲基羟胺辐解产生的气态烃类的定性和定量分析”以及中国发明专利CN1851456A(公开日为2006年10月25日)、CN101285804A(公开日为2008年10月15日)、CN101566605A(公开日为2009年10月28日)分别公开了关于用离子色谱对N，N-二甲基羟胺进行分析的方法。现有的分析方法存在以下缺点，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，提供了一种操作简单方便、有效避免干扰、取样量少、监测下限低的N，N-二甲基羟胺的分析方法。

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N，N-二甲基羟胺的分析方法，该方法包括以下步骤：

(1)配置N，N-二甲基羟胺的标准水溶液；

(2)配置Fe³⁺/邻菲啰林的酸性水溶液，作为显色剂；

(3)分别向多个容量瓶中加入Fe³⁺/邻菲啰林的酸性水溶液，再加入N，N-二甲基羟胺的标准水溶液，定容，并使2≤pH＜7，使吸光度值0＜A≤1，反应温度控制在0℃＜t＜40℃，以未加N，N-二甲基羟胺的标准水溶液的空白样为参比，用紫外-可见光分光光度计测量各样品在510nm处的吸光度值A，做出吸光度值A随N，N-二甲基羟胺浓度变化的标准曲线；

(4)与步骤(3)中做标准曲线时的实验条件保持一致，向一个容量瓶中加入Fe³⁺/邻菲啰林的酸性水溶液，再加入待测样品，定容，以未加N，N-二甲基羟胺的标准水溶液的空白样为参比，用紫外-可见光分光光度计测量各样品在510nm处的吸光度值，根据步骤(3)做出的标准曲线计算出样品中的N，N-二甲基羟胺浓度。

为了有利于稳定pH值，有利于分析，本发明还可以：在所述的步骤(4)中向待测样品中加入缓冲溶液。所述的缓冲溶液为邻苯二甲酸氢钾溶液与NaOH溶液的混合液。