Determinación de uranio contenido en soluciones de fosfato tributílico en querosene - Merlo, Ismael (1964)
Para controlar las distintas etapas del proceso de purificación de uranio mediante extracción con soluciones de fosfato tributílico ("TBP"), no se dispone de métodos analíticos rápidos y exactos, para la determinación de ese elemento en fase orgánica. Se estudia con este fin, en el presente trabajo, un método espectrofotométrico diferencial, basada en la teoría de Hiskey y Reilley y Crawford. El mismo consta de la extracción del uranio contenido en las soluciones de TBP consolución de sulfato de amonio, ajuste de la acidez para eliminar la interferencia del ácido nítrico coextraído y medición de la absorbancia por espectrofotometría diferencial para altas o bajas absorbancias, de acuerdo con el contenido de uranio de la muestra. Las muestras de TBP con altas concentraciones de uranio varían en el ámbito de 20 a 130gU/l y las de baja concentración de 0 a 20 gU/l. Ls primeras tienen acidez nítrica variable entre 0 y 0,1M y las segundas entre 0 y 0,6M. Se selecciona el extractante mencionado en base a distintas consideraciones teóricas y ensayos experimentales, estableciéndose las condiciones operativas para obtener extracción cuantitativa. Esta última condición se prueba mediante determinaciones fluorescimétricas del uranio residual en la fase orgánica. Se determina la cantidad de ácido nítrico (Contenido en la solución de TBP) que pasa a la solución de sulfato extractante. Se verifica la influencia de aquél sobre los valores de la absorbancia y se propone un método para minimizar este efecto. Se prueba que las cantidades de TBP y de fosfato (proveniente de la hidrólisis del primero)que pasan a la fase acuosa y que se determinan por medición de la absorbancia en el infrarrojoy colorimetría corriente respectivamente, con suficientemente pequeñas como para no interferir sensiblemente en la medición del uranio. Se estudian las posibles interferencias debidas a las impurezas que pueda contener el material a purificar (cuyos límites máximos están fijados por especificaciones), considerando los coeficientes de distribución para las mismas en solución de TBP al 30% en diluyente inerte. Se concluye que para el ámbito de altas concentraciones de uranio, las mismas no afectan a los resultados obtenidos. Para bajas concentraciones sólo se comprueba la interferencia del fosfato y del hierro (III), que con sus máximas concentraciones posibles producen errores de -0,6% y +1,5%, respectivamente, en los resultados para soluciones de TBP con 2 Ug/l. Se pasa revista a los principios en que se basan los distintos métodos de medición fotométrica. Parael caso considerado, se trazan las curvas de calibración necesarias, tanto para las mediciones segúnel método II de Reilley y Crawford como para el III. En ambos casos se establecen las condicionesexperimentales para el trazado de las mismas y el análisis de las muestras. Los valores de ganancia de precisión, logrados mediante la aplicación de estos métodos, concuerdan con las previsiones teóricas. Cabe hacer notar que ésta es la primera aplicación práctica del método de medición III mencionado. Aplicando los procedimiento propuestos se analizan soluciones sintéticas de TBP con uranio y ácido nítrico,similares a las del proceso industrial. Para el rango de altas concentraciones de uranio se compara el método volumétrico de uso actual, con el estudiado. La comparación de los resultados acusa una desviación máxima, para el método diferencial respecto del volumétrico, menor de 1%. También se analiza muestras sintéticas de TBP con uranio y ácido nítrico en el ámbito de bajas concentraciones del primero. Los métodos usados para ello fueron el volumétrico, el espectrofotométrico común y el diferencial. Los resultados obtenidos acusan una desviación máxima, para el método diferencial respecto del volumétrico, de 2%. En todos los casos la desviación para la espectrofotometría común (método I) resulta mucho mayor. Se concluye así, que el método estudiado es útil para los fines propuestos.