ISO 9989:1996
(Main)Determination of uranium in uranium dioxide powder and pellets — Iron(II) sulfate reduction/potassium dichromate oxidation titrimetric method
Determination of uranium in uranium dioxide powder and pellets — Iron(II) sulfate reduction/potassium dichromate oxidation titrimetric method
Dosage de l'uranium dans la poudre et les pastilles de dioxyde d'uranium — Méthode titrimétrique par réduction par le sulfate de fer (II) et oxydation par le dichromate de potassium
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL IS0
STANDARD 9989
First edition
1996-07-01
Determination of uranium in uranium
dioxide powder and pellets - Iron sulfate
reduction/potassium dichromate oxidation
titrimetric method
Dosage de I’uranium dans la poudre et les pas tilles de dioxyde
d ‘uranium - MBthode titrimetrique par rgduction par le sulfate de fer(ll) et
oxyda tion par le dichroma te de potassium
Reference number
IS0 9989: 1996(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide fed-
eration of national standards bodies (IS0 member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be rep-
resented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0 col-
laborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC)
on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are cir-
culated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 9989 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 85, Nuclear energy, Subcommittee SC 5, Nuclear fuel technology.
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be repro-
duced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photo-
copying and microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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INTERNATIONAL STANDARD o IS0 IS0 9989: 1996(E)
Determination of uranium in uranium dioxide powder and
pellets - Iron sulfate reduction/potassium dichromate
oxidation titrimetric method
1 Scope
1.1 This International Standard specifies an analytical method for the determination of uranium in uranium dioxide
powder and pellets.
1.2 The method recommends that the aliquot of sample is weighed and that a mass titration is used, in order to
obtain adequate precision and accuracy. This does not preclude the use of any alternative technique which can be
shown to give an equivalent performance.
As the performance of some steps of the method is critical, the use of certain automatic devices has some advan-
tages, mainly in the case of routine analyses.
2 Principle
2.1 Uranium(VI) is reduced to uranium(W) in concentrated phosphoric acid solution by reaction with iron(H) sulfate.
The excess iron(H) sulfate is subsequently oxidized by nitric acid in the presence of molybdenum, and the
uranium(lV) is determined by mass titration with standardized potassium dichromate solution to a potentiometric
end-point.
2.2 A portion of sample containing about 0,2 g of uranium in nitric acid solution is diluted with orthophosphoric
acid containing a little dichromate to oxidize any reducing species which may be present. An excess of iron(H) sul-
fate solution is then added to reduce all the uranium to the quadrivalent state. Amidosulfuric acid is added to re-
move oxides of nitrogen formed at this stage.
The excess of iron sulfate is destroyed by oxidation with nitric acid, catalysed by molybdenum, in a time and
temperature controlled operation. After dilution, the uranium is determined by mass titration with standardized pot-
assium dichromate solution to a potentiometric end-point. To improve precision, the end-point is approached using
dilute potassium dichromate solution and the titration is performed in the presence of vanadium(lV), which in-
creases the rate of equilibrium attainment and enhances the potential step at the equivalence point.
2.3 The standard potassium dichromate solution is checked either against an internationally recognized uranium
standard using the same potassium dichromate titration procedure.
3 Reactions
Under the given experimental conditions, the principal reactions are as follows.
1
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@ IS0
IS0 9989: 1996(E)
3.1 In concentrated phosphoric acid solution
UOS’ +2Fe2+ +4H+ ------+ U4+ +2Fe3+ +2H*O
3Fe2+ +NO, +4H+ & 3Fe3+ +N0+2H20
Fe3+ + NO2 + H20
Fez+ +NO, +2H+ Mo_\
3.2 In diluted phosphoric acid solution
U02+ +2Fe2+ +4H+
U4+ +2Fe3+ +2H20
- 2
Fe2+ + V02+ +2H+ -Fe3+ +V3+ +H 0
2
The overall reaction may be represented:
u4+ + 2vo*+ duo? +2v3+
3.3 On titration with potassium dichromate solution
Cr,O;- +6V3+ +2H+ - 2Cr3+ + 6V02+ + H,O
which is equivalent to the titration of U4+ with dichromate:
2- 4+
Cr207 +3U +2H+- 2Cr3+ +3UOp +H20
4 Interferences
This procedure is less subject to interference from foreign ions than most other methods of determining uranium.
Ions and metals which do not interfere in any reasonable concentration include fluoride, perchlorate, sulfate, ni-
trate, peroxide, Al, Be, Si, Zr, Nb, Ti, Cr, Fe, Co, Ni, W, Cu, Pb, Pu, Th, the rare earths, the alkali metals and the al-
kaline earth metals. Molybdenum interferes only if large amounts of nitrate are also present and vice versa.
Bromide, oxalate, Au, Sn, Mn and some platinum group metals interfere slightly. Interference from iodide, iodate,
Ag, V and Tc is more severe. There is inadequate information on the effect of chloride, Hg, As, Sb, Np and Am and
further studies are required.
5 Reagents
Use only reagents of recognized analytical grade and distilled or deionized water.
5.1 Hydrofluoric acid, p 1,13 g/ml.
5.2 Nitric acid, p I,42 g/ml.
5.3 Orthophosphoric acid, p 1,75 g/ml.
5.4 Sulfuric acid, 50 % (Vm solution.
Add 100 ml of sulfuric acid (p I,84 g/ml) slowly and carefully to 100 ml of water, whilst stirring.
5.5 Iron sulfate, 280 g/l solution
Add 50 ml of sulfuric acid (p I,84 g/ml) slowly and carefully to 300 ml of water in a 2 litre beaker with constant stir-
ring. Add 140 g + 1 g of iron sulfate (FeSOJ-7H20) and stir until it is dissolved. Dilute to 500 ml and mix. This
solution should not be used more than one month after preparation.
2
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@ IS0 IS0 9989: 1996(E)
5.6 Oxidizing reagent
Dissolve 4,0 g & 0,l g of hexaammonium heptamolybdate [(NH&Mo~O~~~H~O] in 500 ml of water. Add 500 ml of
nitric acid (5.2) and mix well. This solution should not be used more than one week after preparation.
5.7 Amidosulfuric acid, 150 g/l solution
Dissolve 150 g of amidosulfuric acid in 1 litre of water at room temperature. This solution is almost saturated;
heating would tend to decompose the amidosulfuric acid.
5.8 Vanadium(W) oxide sulfate, I,25 g/l solution
Weigh I,25 g + 0,Ol g of vanadium(lV) oxide sulfate (VOSO4*2H2O) and dissolve it in 900 ml of water containing
25 ml of the sulfuric acid solution (5.4). Dilute to 1 litre and mix well. This solution should not be used more than
one week after preparation to minimize oxidation to vanadium(V).
5.9 Potassium dichromate solutions
5.9.1 Concentrated potassium dichromate solution (0,2 mol/l)
Weigh a clean, dry, 1 litre volumetric flask to 0,Ol g (ml). Weigh out about 9,81 g of dried potassium dichromate
(K2Cr207) to 0,000 1 g (m2) and dissolve it in water. Transfer to the tared flask, dilute to 1 litre with water, weigh
the flask plus contents to 0,Ol g (17~3) and finally mix well. Calculate the concentration o’f dichromate, in millimoles
of l/6 K2Cr207 per gram of solution, in the solution (FI), correcting for the purity and applying a buoyancy correc-
tion to the mass of solid dichromate but not to the mass of solution (since the apparent mass of the latter is used
in 8.1) where
m2
F1 =
0,04903(rn~ -m,)
5.9.2 Dilute potassium dichromate, solution
Weigh a clean, dry, 2 litre volumetric flask to 0,02 g (mq). Weigh approximately 150 g of concentrated potassium
dichromate solution (5.9.1) in a weighing bottle to 0,001 g (m5) and transfer the bulk of the solution to the 2 litre
flask. Reweigh the weighing bottle and any remaining contents to the nearest 0,001 g (mg). Adjust the volume of
solution in the flask to 2 litres with water and weigh the flask and contents to the nearest 0,02 g (1127). Mix.
Calculate the factor F2 using the expression
m5 -m6
F2 =
m7 -m4
without applying any buoyancy corrections.
5.9.3 Verification of the concentration
The concentration of the potassium dichromate solution should be verified by comparison with an appropriate in-
ternationally recognized uranium reference material. Either pure uranium metal (for example, NBS SRM 960 or
BCR-MU-l) or pure u308 (for example, NBS SRM 950b), or sintered uranium dioxide of known purity may be used.
The comparison should be made by taking at least three separate portions of the selected reference material
through the following procedure.
Weigh I,0 g to I,2 g of the reference material to 0,000 1 g (m8) into a 400 ml tall-form beaker. Add 10 ml of water,
30 ml of nitric acid (5.2) and 1 drop of hydrofluoric acid (5.1) and place the beaker covered with a watch glass on a
boiling water bath to maintain a steady reaction. When dissolution is complete, al
...
NORME ISO
INTERNATIONALE
Première édition
1996-07-01
Dosage de l’uranium dans la poudre et les
titrim&rique par réduction par le sulfate de
fer(U) et oxydation par le dichromate de
potassium
De termina tion of uranium in uranium dioxide powde~ and pellets - Iron(II)
sd fa te reduc tion/po tassium dichroma te oxïdation titrimetric me thod
Numéro de référence
ISO 9989: 1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 9989: 1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé -par une
étude a le droit de faire partie du comité technique crée a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementa-
les, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comi-
tés membres votants.
La Norme internationale ISO 9989 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 85, Énergie nuckaire, sous-comite SC 5, Technologie du combus-
tible nuclhaire.
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
ecrit de l’éditeur.
Organisation internationa ,le de normalisation
Case Postale 211 Geneve 20 l Suisse
56 l CH-l
Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 9989: 1996(F)
Dosage de l’uranium dans la poudre et les pastilles de dioxyde
d’uranium - Méthode titrimétrique par réduction par le sulfate de
fer(H) et oxydation par le dichromate de potassium
:
1 Domaine d’application
1.1 La présente Norme internationale prescrit une méthode analytique de dosage de l’uranium dans la poudre et
les pastilles de dioxyde d’uranium.
1.2 La méthode recommande une pesée d’une aliquote d’échantillon et un titrage gravimétrique (titrigravimétrie)
pour obtenir la précision et la fidélité nécessaires. Elle n’exclut pas l’emploi d’autres techniques, du moment que
celles-ci donnent des résultats équivalents.
L’exécution de certaines étapes de la méthode étant critique, l’utilisation de dispositifs automatiques présente des
avantages, principalement dans le cas d’analyses de routine.
2 Principe
2.1 Réduction de I’uranium(VI) en uranium(lV) dans une solution concentrée d’acide phosphorique par réaction
avec le sulfate de fer(II). Oxydation du sulfate de fer(II) en excès par l’acide nitrique en présence de molybdène et
dosage titrigravimétrique de l’uranium(W) a l’aide d’une solution étalonnée de dichromate de potassium jusqu’au
point équivalent potentiométrique.
2.2 Dilution d’une prise d’essai contenant environ 0,2 g d’uranium dans une solution d’acide nitrique par de l’acide
orthophosphorique contenant un peu de dichromate pour oxyder tout corps réducteur éventuel. Addition d’une so-
lution de sulfate de fer(H) en excès pour réduire tout l’uranium a l’état tétravalent. Addition d’acide amidosulfurique
pour éliminer les oxydes d’azote formés a ce stade.
Destruction par oxydation avec l’acide nitrique catalysé par le molybdène de I’exces de sulfate de fer(H) en un
temps et à une température contrôlés. Apres dilution, dosage de l’uranium par titrigravimétrie à l’aide de la solution
étalonnée de dichromate de potassium jusqu’au point équivalent potentiométrique. Pour améliorer la fidélité, on
approche du point final en utilisant une solution diluée de dichromate de potassium et on effectue le titrage en pré-
sence de vanadium(W) qui accroît la vitesse de réaction pour atteindre l’équilibre et augmente le potentiel du point
équivalent.
2.3 Vérification de la solution titrée de dichromate de potassium par comparaison avec de l’uranium étalon recon-
nu internationalement par la même méthode de titrage au dichromate de potassium.
3 Réactions
Dans les conditions expérimentales données, les principales réactions sont les suivantes.
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@ ISO
ISO 9989: 1996(F)
Dans la solution concentrée d’acide phosphorique
3.1
UO$’ +2Fe*+ +4H+ d U4+ +2Fe3+ +2H20
3Fe3+ +N0+2H20
3Fe*+ +NO? +4H+ a
Mo
Fe*+ +NO: +2H+ F Fes+ +NO2 +H*O
3.2 Dans la solution diluée d’acide phosphorique
U4+ +2Fe3+ +2H20- UOP +2Fe*+ +4H+
0
Fe*+ + VO*+ + 2H+ -Fe3+ +V3++H
2
La réaction globale peut donc se représenter sous la forme:
u4+ + 2vo*+ uo*+ +2v3+
- 2
3.3 Au titrage à l’aide de la solution de dichromate de potassium
-2Cr3+ +6VO*+ +H*O
Cr20f- +6V3+ +2H+
ce qui équivaut a un titrage de U4+ a l’aide de dichromate:
Cr O*- + 3U4+ + 2H+ -2Cr3+ +3UO2+ +H*O
2 7
4 Interférences
Cette méthode est moins sujette a l’interférence des ions étrangers que la plupart des autres méthodes de dosage
de l’uranium. Parmi les ions et les métaux qui n’interfèrent pas a concentration raisonnable, on peut citer les ions
fluorure, perchlorure, sulfate, nitrate, peroxyde, Al, Be, Si, Zr, Nb, Ti, Cr, Fe, CO, Ni, W, CU, Pb, Pu, Th, les terres ra-
res, les métaux alcalins et les métaux alcalino-terreux. Le molybdène n’interfere qu’en présence de grandes quanti-
tés d’ions nitrate et inversement les ions bromure, oxalate, Au, Sn, Mn et certains métaux du groupe platine
interférent légèrement. L’interférence des ions iodure, iodate, Ag, V et Tc est plus importante. Des données perti-
nentes manquent sur l’effet des ions chlorure, Hg, As, Sb, Np et Am qui nécessitent de plus amples études.
5 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue et de l’eau distillée ou démi-
néralisée.
5.1 Acide fluorhydrique, p III3 g/mI.
5.2 Acide nitrique, p 1,42 g/mI.
5.3 Acide orthophosphorique, p 1,75 g/mI.
5.4 Acide sulfurique, solution a 50 % (VM.
Ajouter doucement et avec soin 100 ml d’acide sulfurique (p 1,84 g/mI) a 100 ml d’eau sans cesser d’agiter.
5.5 Sulfate de fer(H), solution a 280 g/l
Ajouter doucement et avec soin 50 ml d’acide sulfurique (p 1,84 g/mI) a 300 ml d’eau dans un bécher de 2 I sans
cesser d’agiter. Ajouter 140 g + 1 g de sulfate de fer(II) (FeS04,7H20) et agiter jusqu’à dissolution. Compléter à
500 ml et homogénéiser. Cette solution ne doit pas être utilisée plus d’un mois aprés préparation.
---------------------- Page: 4 ----------------------
@ ISO
5.6 Réactif oxydant
Dissoudre 4,0 g + 0,l g de heptamolybdate d’ammonium [(NH&Mo7&4,4H20] dans 500 ml d’eau. Ajouter 500 ml
d’acide nitrique (5.2) et homogénéiser. La solution ne doit pas être utilisée plus d’une semaine après préparation.
5.7 Acide amidosulfurique, solution a 150 g/l
Dissoudre 150 g d’acide amidosulfurique dans 1 1 d’eau a température ambiante. La solution étant presque sa
turée,
un chauffage tendrait à décomposer l’acide amidosulfurique.
5.8 Oxysulfate de vanadium(W), solution à 1,25 g/l
Peser 1,25 g + 0,Ol g d’oxysulfate de vanadium(lV) (VOSO4,2l-l20) et les dissoudre dans 900 ml d’eau contenant
25 ml de la solution d’acide sulfurique (5.4). Compléter à 1 I et homogénéiser. Cette solution ne doit pas être utili-
sée plus d’une semaine après préparation pour réduire les risques d’oxydation en vanadium(V).
5.9 Solutions de dichromate de potassium
5.9.1 Dichromate de potassium, solution concentrée (0,2 mol/l)
Peser à 0,Ol g près (mi) une fiole jaugée de 1 1, propre et sèche. Peser à 0,001 1 g près (m2) environ 9,81 g de di-
chromate de potassium desséche (K2Cr207) et les dissoudre dans de l’eau. Transvaser dans la fiole tarée, complé-
ter à 1 I avec de l’eau, peser à 0,Ol g près (m3) la fiole et son contenu et enfin homogénéiser. Calculer la
concentration (F,) en dichromate, en millimoles de 1/6 K2Cr207 par gramme de solution, de la solution, en appli-
quant les corrections necessaires de pureté et de poussée de l’air à la masse du dichromate solide, mais pas à
celle de la solution (la masse apparente de cette dernière servant en 8.1), soit
*2
F,=0,04903(m3 -mi)
5.9.2 Dichromate de potassium, solution diluée
Peser à 0,02 g prés (m4) une fiole jaugée de 2 1, propre et sèche. Peser à 0,001 g près (mg), dans un flacon à peser,
environ 150 g de la solution concentrée de dichromate de potassium (5.9.1) et transvaser la totalite de la solution
dans la fiole jaugée de 2 1. Repeser le flacon et ce qui y reste à 0,001 g près (ma). Compléter le volume de solution
dans la fiole à 2 I avec de l’eau et peser la fiole et son contenu à 0,02 g près (m7). Homogénéiser.
Calculer le facteur F2 à l’aide de l’expression
*5 -*6
F2 =
*7 -*4
sans appliquer de correction de poussée.
5.9.3 Vérification de la concentration
La concentration de la solution de dichromate de potassium doit être vérifiée par comparaison avec un matériau de
référence à base d’uranium internationalement reconnu, par exemple de l’uranium metal pur (par exemple NBS
SRM 960 ou BCR-MU-l) ou du UsOs pur (par exemple NBS SRM 950b), ou encore du dioxide d’uranium fritté de
pureté connue. La comparaison doit être faite en soumettant à la procédure ci-dessous, trois prises d’essai sépa-
rées du matériau de réference choisi.
Peser à 0,000 1 g près (ma) 1,O g à 1,2 g du matériau de référence dans un bécher de forme haute de 400 ml. Ajou-
ter 10 ml d’eau, 30 ml d’acide nitrique (5.2) et 1 goutte d’acide fluorhydrique (5.1), puis placer le bécher recouvert
d’un ve
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NORME ISO
INTERNATIONALE
Première édition
1996-07-01
Dosage de l’uranium dans la poudre et les
titrim&rique par réduction par le sulfate de
fer(U) et oxydation par le dichromate de
potassium
De termina tion of uranium in uranium dioxide powde~ and pellets - Iron(II)
sd fa te reduc tion/po tassium dichroma te oxïdation titrimetric me thod
Numéro de référence
ISO 9989: 1996(F)
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéressé -par une
étude a le droit de faire partie du comité technique crée a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementa-
les, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comi-
tés membres votants.
La Norme internationale ISO 9989 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 85, Énergie nuckaire, sous-comite SC 5, Technologie du combus-
tible nuclhaire.
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
ecrit de l’éditeur.
Organisation internationa ,le de normalisation
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Dosage de l’uranium dans la poudre et les pastilles de dioxyde
d’uranium - Méthode titrimétrique par réduction par le sulfate de
fer(H) et oxydation par le dichromate de potassium
:
1 Domaine d’application
1.1 La présente Norme internationale prescrit une méthode analytique de dosage de l’uranium dans la poudre et
les pastilles de dioxyde d’uranium.
1.2 La méthode recommande une pesée d’une aliquote d’échantillon et un titrage gravimétrique (titrigravimétrie)
pour obtenir la précision et la fidélité nécessaires. Elle n’exclut pas l’emploi d’autres techniques, du moment que
celles-ci donnent des résultats équivalents.
L’exécution de certaines étapes de la méthode étant critique, l’utilisation de dispositifs automatiques présente des
avantages, principalement dans le cas d’analyses de routine.
2 Principe
2.1 Réduction de I’uranium(VI) en uranium(lV) dans une solution concentrée d’acide phosphorique par réaction
avec le sulfate de fer(II). Oxydation du sulfate de fer(II) en excès par l’acide nitrique en présence de molybdène et
dosage titrigravimétrique de l’uranium(W) a l’aide d’une solution étalonnée de dichromate de potassium jusqu’au
point équivalent potentiométrique.
2.2 Dilution d’une prise d’essai contenant environ 0,2 g d’uranium dans une solution d’acide nitrique par de l’acide
orthophosphorique contenant un peu de dichromate pour oxyder tout corps réducteur éventuel. Addition d’une so-
lution de sulfate de fer(H) en excès pour réduire tout l’uranium a l’état tétravalent. Addition d’acide amidosulfurique
pour éliminer les oxydes d’azote formés a ce stade.
Destruction par oxydation avec l’acide nitrique catalysé par le molybdène de I’exces de sulfate de fer(H) en un
temps et à une température contrôlés. Apres dilution, dosage de l’uranium par titrigravimétrie à l’aide de la solution
étalonnée de dichromate de potassium jusqu’au point équivalent potentiométrique. Pour améliorer la fidélité, on
approche du point final en utilisant une solution diluée de dichromate de potassium et on effectue le titrage en pré-
sence de vanadium(W) qui accroît la vitesse de réaction pour atteindre l’équilibre et augmente le potentiel du point
équivalent.
2.3 Vérification de la solution titrée de dichromate de potassium par comparaison avec de l’uranium étalon recon-
nu internationalement par la même méthode de titrage au dichromate de potassium.
3 Réactions
Dans les conditions expérimentales données, les principales réactions sont les suivantes.
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ISO 9989: 1996(F)
Dans la solution concentrée d’acide phosphorique
3.1
UO$’ +2Fe*+ +4H+ d U4+ +2Fe3+ +2H20
3Fe3+ +N0+2H20
3Fe*+ +NO? +4H+ a
Mo
Fe*+ +NO: +2H+ F Fes+ +NO2 +H*O
3.2 Dans la solution diluée d’acide phosphorique
U4+ +2Fe3+ +2H20- UOP +2Fe*+ +4H+
0
Fe*+ + VO*+ + 2H+ -Fe3+ +V3++H
2
La réaction globale peut donc se représenter sous la forme:
u4+ + 2vo*+ uo*+ +2v3+
- 2
3.3 Au titrage à l’aide de la solution de dichromate de potassium
-2Cr3+ +6VO*+ +H*O
Cr20f- +6V3+ +2H+
ce qui équivaut a un titrage de U4+ a l’aide de dichromate:
Cr O*- + 3U4+ + 2H+ -2Cr3+ +3UO2+ +H*O
2 7
4 Interférences
Cette méthode est moins sujette a l’interférence des ions étrangers que la plupart des autres méthodes de dosage
de l’uranium. Parmi les ions et les métaux qui n’interfèrent pas a concentration raisonnable, on peut citer les ions
fluorure, perchlorure, sulfate, nitrate, peroxyde, Al, Be, Si, Zr, Nb, Ti, Cr, Fe, CO, Ni, W, CU, Pb, Pu, Th, les terres ra-
res, les métaux alcalins et les métaux alcalino-terreux. Le molybdène n’interfere qu’en présence de grandes quanti-
tés d’ions nitrate et inversement les ions bromure, oxalate, Au, Sn, Mn et certains métaux du groupe platine
interférent légèrement. L’interférence des ions iodure, iodate, Ag, V et Tc est plus importante. Des données perti-
nentes manquent sur l’effet des ions chlorure, Hg, As, Sb, Np et Am qui nécessitent de plus amples études.
5 Réactifs
Au cours de l’analyse, utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue et de l’eau distillée ou démi-
néralisée.
5.1 Acide fluorhydrique, p III3 g/mI.
5.2 Acide nitrique, p 1,42 g/mI.
5.3 Acide orthophosphorique, p 1,75 g/mI.
5.4 Acide sulfurique, solution a 50 % (VM.
Ajouter doucement et avec soin 100 ml d’acide sulfurique (p 1,84 g/mI) a 100 ml d’eau sans cesser d’agiter.
5.5 Sulfate de fer(H), solution a 280 g/l
Ajouter doucement et avec soin 50 ml d’acide sulfurique (p 1,84 g/mI) a 300 ml d’eau dans un bécher de 2 I sans
cesser d’agiter. Ajouter 140 g + 1 g de sulfate de fer(II) (FeS04,7H20) et agiter jusqu’à dissolution. Compléter à
500 ml et homogénéiser. Cette solution ne doit pas être utilisée plus d’un mois aprés préparation.
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@ ISO
5.6 Réactif oxydant
Dissoudre 4,0 g + 0,l g de heptamolybdate d’ammonium [(NH&Mo7&4,4H20] dans 500 ml d’eau. Ajouter 500 ml
d’acide nitrique (5.2) et homogénéiser. La solution ne doit pas être utilisée plus d’une semaine après préparation.
5.7 Acide amidosulfurique, solution a 150 g/l
Dissoudre 150 g d’acide amidosulfurique dans 1 1 d’eau a température ambiante. La solution étant presque sa
turée,
un chauffage tendrait à décomposer l’acide amidosulfurique.
5.8 Oxysulfate de vanadium(W), solution à 1,25 g/l
Peser 1,25 g + 0,Ol g d’oxysulfate de vanadium(lV) (VOSO4,2l-l20) et les dissoudre dans 900 ml d’eau contenant
25 ml de la solution d’acide sulfurique (5.4). Compléter à 1 I et homogénéiser. Cette solution ne doit pas être utili-
sée plus d’une semaine après préparation pour réduire les risques d’oxydation en vanadium(V).
5.9 Solutions de dichromate de potassium
5.9.1 Dichromate de potassium, solution concentrée (0,2 mol/l)
Peser à 0,Ol g près (mi) une fiole jaugée de 1 1, propre et sèche. Peser à 0,001 1 g près (m2) environ 9,81 g de di-
chromate de potassium desséche (K2Cr207) et les dissoudre dans de l’eau. Transvaser dans la fiole tarée, complé-
ter à 1 I avec de l’eau, peser à 0,Ol g près (m3) la fiole et son contenu et enfin homogénéiser. Calculer la
concentration (F,) en dichromate, en millimoles de 1/6 K2Cr207 par gramme de solution, de la solution, en appli-
quant les corrections necessaires de pureté et de poussée de l’air à la masse du dichromate solide, mais pas à
celle de la solution (la masse apparente de cette dernière servant en 8.1), soit
*2
F,=0,04903(m3 -mi)
5.9.2 Dichromate de potassium, solution diluée
Peser à 0,02 g prés (m4) une fiole jaugée de 2 1, propre et sèche. Peser à 0,001 g près (mg), dans un flacon à peser,
environ 150 g de la solution concentrée de dichromate de potassium (5.9.1) et transvaser la totalite de la solution
dans la fiole jaugée de 2 1. Repeser le flacon et ce qui y reste à 0,001 g près (ma). Compléter le volume de solution
dans la fiole à 2 I avec de l’eau et peser la fiole et son contenu à 0,02 g près (m7). Homogénéiser.
Calculer le facteur F2 à l’aide de l’expression
*5 -*6
F2 =
*7 -*4
sans appliquer de correction de poussée.
5.9.3 Vérification de la concentration
La concentration de la solution de dichromate de potassium doit être vérifiée par comparaison avec un matériau de
référence à base d’uranium internationalement reconnu, par exemple de l’uranium metal pur (par exemple NBS
SRM 960 ou BCR-MU-l) ou du UsOs pur (par exemple NBS SRM 950b), ou encore du dioxide d’uranium fritté de
pureté connue. La comparaison doit être faite en soumettant à la procédure ci-dessous, trois prises d’essai sépa-
rées du matériau de réference choisi.
Peser à 0,000 1 g près (ma) 1,O g à 1,2 g du matériau de référence dans un bécher de forme haute de 400 ml. Ajou-
ter 10 ml d’eau, 30 ml d’acide nitrique (5.2) et 1 goutte d’acide fluorhydrique (5.1), puis placer le bécher recouvert
d’un ve
...
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