牛奶中碘-131的分析方法（可编辑）

牛奶中碘-131的分析方法（可编辑） 牛奶中碘-131的分析方法 GB/T 14674-93 中华人民共和国国家 牛奶中碘-131的分析方法 131 Analytical method for I in milk GB/T 14674-93 1 主题内容与适用范围 本标准了牛奶样品中碘-131 含量的分析方法。 本标准适用于牛奶样品中碘-131 含量的分析, 也适用于羊奶等样品中碘 -131 -13 含量的分析。本方法β放射性的探测下限为 7 ×10 Bq/L 和测γ放谢性的 探测 -2 99 99 下限为 1×10 Bq/L。 对环境中的裂变核素 M- Tc 和总裂片的去污系数分 别为 4 5 5.2×10 和 1.3×10 。 2 方法提要 牛奶样品中碘-131 用强碱性阴离子交换树脂浓集。 次氯酸 钠解吸, 四氯化碳 萃取,亚硫酸氢钠还原。水反萃,制成碘化银沉淀源。用低本底β测量装置或 低本底γ谱仪测量。 3 试剂和材料 所用试剂,除特别注明者外,均使用符合国家 的分析纯试剂和蒸馏水或同 等纯度的水。 3.1 碘载体溶液: 3.1.1 配制 溶解 13.070g 碘化钾于蒸馏水中,转入 1L 容量瓶内,加少许无水碳酸钠, 稀释至刻度。碘的浓度为 10mg/Ml 。 3.1.2 标定 在 6 个 100mL 烧杯中, 用称液管分别吸取 5mL 碘载体溶液 ( 3.1.1 ) , 加 50mL 蒸馏水, 搅拌下滴加浓硝酸。 溶液呈金黄色, 加 10mL 硝酸银溶液 (3.8) 。加热 至微沸, 冷却后, 用 G4 玻璃砂坩埚抽滤。 依次用 5mL 水和 5mL 无水乙醇各洗 三次。在烘箱内 110?烘干、冷却后称重。计算碘的浓度。 3.2 碘-131 参考溶液:核纯; 3.3 次氯酸钠(NaClO ) :活性氯含量 5.2% 以上; 3.4 四氯化碳(CCl ) :99.5% ; 4 3.5 盐酸羟胺溶液:c (NH OH ?HCl )3mol/L ; 2 3.6 硝酸(HNO ) :ρ1.40g/Ml ; 3 3.7 硝酸溶液(HNO ) :1+1 (V/V ) ; 3 3.8 硝酸银溶液(AgNO ) :1% (m/m ) ; 3 3.9 亚硫酸氢钠溶液(NaHSO ) :5% (m/m ) ; 3 3.10 氢氧化钠溶液(NaOH ) :5% (m/m ) ; 3.11 盐酸溶液:c (HCl )1mol/L ; 3.12 甲醛(CH O ) :37% ; 2 3.13 氢氧化钠溶液:c (NaOH )1mol/L ; 3.14 离子交换树脂; 3.14.1 树脂型号 - 201×7Cl 型阴离子交换树脂 20~50 目; 国家环境保护局 国家环境保护局 1993-09-18 1993-09-18 批准 批准 1994-05-011994-05-01 实施 实施 GB/T 14674-93 - 201×8Cl 型阴离子交换树脂 20~50 目。 3.14.2 树脂处理 将新树脂于蒸馏水中浸泡 2h,洗涤并除去漂浮在水面的树脂。用氢氧化钠 溶液 (3.10)浸泡 16h, 弃氢氧化钠溶液。 蒸馏水洗涤树脂至中性。 再用 盐酸溶 - 液(3.11)浸泡 2h 后,弃盐酸溶液,树脂转为 Cl 型。用蒸馏水洗至中性。 4 仪器和设备 4.1 低本底β测量装置: 对铯-137 平面源测量 100min, 置信度为 95%时, 昀 小探测限为 0.05Bq ; 4.2 低本底γ谱仪或γ测量装置;对单一的铯-137 薄源测量 1000min,置 信 度为 95% 时,昀小探测限为 0.1Bq ; 4.3 电动搅拌器; 4.4 玻璃解吸柱:见附录(补充件)中图 A1 ; 4.5 分析天平:感量 0.1mg; 4.6 离频热合机; 4.7 玻璃可拆式漏斗:见附图 A(补充件)中图 A2 ; 4.8 不锈钢压源模具:见附图 A(补充件)中图 A3 ; 4.9 封源铜圈:见附图 A(补充件)中图 A4 。 5 取样 按国家关于《环境辐射监测中生物采样的基本规定(HB ) 》执行。 6 分析步骤 6.1 吸附 将牛奶样品搅拌均匀, 每分试样 4L,装入 5L 烧杯中。 加入 30mg 碘载体溶 液 (3.1) , 用电动搅拌器 (4.3) 搅拌 15min 。 加入 30mL 阴离子交换树脂 (3.14.2) , 搅拌 30min ,静置(5min ) ,将牛奶转移到另一个 5L 烧杯中,再加入 30mL 阴 离子交换树脂(3.14.2) ,重复以上步骤。将树脂合并于 150mL 烧杯中,用蒸馏 水漂洗树脂中残余牛奶。 6.2 硝酸处理 向装有树脂的烧杯中, 加入硝酸溶液 (3.7)40mL , 在 沸水浴中沸煮 1h (不 时搅拌) 。冷却至室温,把树脂转入玻璃解吸柱(4.4)内,弃酸液。加入 50mL 蒸馏水洗涤树脂,弃洗液。 6.3 解吸 向玻璃解吸柱(4.4)内加入 30mL 次氯酸钠(3.3) ,用电动搅拌器(4.3) 搅拌 30min 。 将解吸液收集到 500mL 分液漏斗中, 重复上次解吸程序。 再用 15mL 次氯酸钠(3.3)和 15mL 蒸馏水搅拌解吸 20min。合并三次解吸液。用 40mL 蒸馏水分两次洗涤,每次搅拌 3~5min,将洗液与解吸液合并。 6.4 萃取 向解吸液中加入四氯化碳 30mL (3.4) ,加 8mL 盐酸羟胺溶液 (3.5 ) 。搅拌 下加硝酸 (3.6) 调 水相酸度, 调 pH 值为 1,振荡 2min (注意放气) , 静 置。 把 四氯化碳转入 250mL 分液漏斗中,再重复萃取 两次。每次用四氯化碳(3.4 ) 15mL,合并有机相,弃水相,将有机相转入另一个分液漏斗中。 6.5 水洗 用等体积蒸馏水洗有机相。振荡 2min,静置分相。将有机相转入另一个分 液漏斗中。 6.6 反萃 国家环境保护局 1993-09-18 批准 1994-05-01 实施 GB/T 14674-93 在有机相中加等体积蒸馏水, 加 8 滴亚硫酸氢钠溶液 (3.9 ) 。振荡 2min (注 意放气) ,紫色消退,静置分相,弃有机相。水相转入 100mL 烧杯中。 6.7 沉淀 将上述烧杯加热至微沸,除净剩余的四氯化碳 。冷却后,在搅拌下滴加硝 酸(3.6) ,当溶液呈金黄色时,立即加入 7mL 硝酸银溶液(3.8) 。加热至微沸, 冷却至室温。 6.8 制源 将碘化银沉淀转入垫有已恒重滤 纸的玻璃可拆式漏斗中(4.7 )抽滤。用蒸 馏水和乙醇各洗三次。 取下载有沉淀的滤纸, 放上不锈钢压源模具 (4.8) ,置烘 箱中 110?烘干 15min。在干燥器中冷却后称重。计算化学产额。 6.9 封源 2 将沉淀源夹在两层质量厚度为 3mg/cm 的塑料膜中间, 放好封源铜圈 (4.9) , 将高频热合机 (4.6) 的刀压在封源铜圈上 (4.9) ,加热 5s, 粘牢后取下样品源。 剪齐外缘,待测。 6.10 测量和计算 6.10.1 β测量 6.10.1.1绘制自吸收曲线 取 0.1mL 适当活度的碘-131 参考溶液(3.2) ,滴在不锈钢盘内。加 1 滴碱 溶液(3.13 ) ,使其慢慢烘干,制成与样品测定条件一致的薄源。在低本底β测 量装置上(4.1)测量,放射性活度为 I 。 0 取 6 个 100mL 的烧杯, 分别加入 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL 碘载体溶 液(3.1.1) 。各加入 0.1mL 碘-131 参考溶液(3.2) ,按 6.7~6.9 操作制源。将薄 源和制备的 6 个沉淀源,同时在低本底β测量装置上测定放射性活度。各源的 放射性活度经化学产额校正为 I,以 I 为标准, 求出不同厚度的碘化银沉淀源的 0 自吸收系数 E。 然 后, 以自吸收系数为纵坐标, 以碘化银沉淀源质量厚度为横坐 标,在方格坐标纸上绘制自吸收曲线。 6.10.1.2 仪器探测效率 用已知准确活度的铯-137 参考溶液制备薄源用于测定β探测效率。 6.10.1.3 计算 用式(1)计算度样中碘-137 放射性浓度。 n ?n c b A …………………………(1) βλt η ?E ?Y ?V ?e β 131 式中:A ?? I 放射性浓度,Bq/L ; βn ??试样测得的计数率,计数/s ; c n ??试样空白本底计数率,计数/s ; bη ??β探测效率; β 131E?? I 的自吸收系数; Y??化学产额; V??所剩试样的体积,L ; t??采样到测量的时间间隔; 131 λ?? I 的衰变常数。 6.10.2 γ测量 用低本底γ谱仪(4.2)测量 0.364MeV 全能蜂的计数率。 国家环境保护局 1993-09-18 批准 1994-05-01 实施 GB/T 14674-93 牛奶中碘-131 放射性浓度按式(2)计算: n n c b A …………………………(2) γλt η ?Y ?V ?K ?e β 131 式中:A ?? I 放射性浓度,Bq/L ; γ n ??0.364MeV 全能峰的计数率,计数/s ; c n ??0.364MeV 全能峰相应的本底计数率,计数/s ; b η ??谱仪对 0.364MeV 左右( φ20 平面薄膜源)全能峰的探测效率; γ K??0.364MeV 全能峰的分之比。 6.11 空白试验 每当更换试剂时,必须进行空白试样试验,样品数不少于 6 个。取未污染 的牛奶样 4L 于 5L 烧杯中, 按分析步骤 6.1~6.9 操作。 并计算空白试样 的平均计 算数率和标准偏差。 7 精密度 本精密度数量是在 1989 年 4~10 月,由三家实验室对 4 个水平的试样所 做 的实验确定的。每个实验实对 4 个水平各做 4 个平行测试样品。 精密度测试结果 Bq 1 ) 水平 ? ? ? 平均值 6.14 52.10 112.44 重复性 r 0.87 5.91 5.96 再现性 R 1.51 23.90 35.31 注:1)本底水平原始测试数据结果小于探测限,不再列表。 附录 A 设备图 (补充件)图 A1 玻璃解吸柱 图 A2 玻璃可拆式漏斗 国家环境保护局 1993-09-18 批准 1994-05-01 实施 GB/T 14674-93 图 A3 不锈钢压源模具 图 A4 封源铜圈附录 B 正确使用标准的说明 (参考件) B1 牛奶鲜样应立即分析。如需放置时,要在牛奶中加 37% 甲醛(3.12)防腐 (5mL/L ) 。 B2 若使用容易解吸的树脂,可以省去分析步骤中的 6.2B3 本标准分析流 程中所用次氯酸钠溶液解吸。解吸与温度有关,适宜温度在 10~32?。次氯酸钠在 35?将分解失效。 B4 本标准所采用次氯酸钠化学试剂必须在低温下保存。 B5 按式(B1)决定样品测量的时间 t 。 c N + N ?N c c b t ……………………………………(B1 ) c 2 2 N ?S 式中:t ??样品计数时间,min ; c N ??样品源加本底的计数率,计数/min ; c N ??本底计数率,计数/min ; b N??样品源净计数率,计数/min ; S??预定的相对标准偏差。 2 B6 碘化银源必须用塑料膜封源,膜的质量厚度为 3mg/cm 。膜的本底在仪 器 涨落范围内。 B7 如果没有高频热合机的条件, 可将沉淀源夹在塑料膜内, 盖上一层黄 蜡绸, 用 5W 电烙铁沉淀源周围画一圈封合,剪齐外缘,待测。 B8 关于用铯-137 薄源代替碘-131 源测定β探测效率的问题。按铯-137 β衰变 的分之比,加权以后的β粒子平均昀大能量值为 0.547MeV,碘-131β粒子平 均 昀大能量值为 0.576MeV,二者相对偏差为 4.9% 。由此引起探测效率(包括空 气层自吸收、反散射等)偏差在实 验误差范围之内,因此用铯-137 薄源刻度β 探测效率是可行的。 国家环境保护局 1993-09-18 批准 1994-05-01 实施