JPH01285899A - 劣化溶媒中の劣化成分の定量方法 - Google Patents

劣化溶媒中の劣化成分の定量方法

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JPH01285899A
JPH01285899A JP63113535A JP11353588A JPH01285899A JP H01285899 A JPH01285899 A JP H01285899A JP 63113535 A JP63113535 A JP 63113535A JP 11353588 A JP11353588 A JP 11353588A JP H01285899 A JPH01285899 A JP H01285899A
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JP
Japan
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degraded
solvent
solution
ppm
deteriorating
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JP63113535A
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English (en)
Inventor
Yuichi Shoji
裕一 東海林
Takako Minami
南 貴子
Masakazu Ota
正和 太田
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Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的」 (産業上の利用分野) 本梵明は、核燃利再望理工程で使用()で劣化した溶媒
中のトリブチルリン酸(以下T B Pと記す)劣化成
分を定量する方法に関する。
(従来の技術) 原子力発電用燃料のウランやプル1〜ニウムの再処理プ
ロセスには、ビューレックス法とよばれる金属イオンの
溶媒抽出・精製方法が導入されている。この方法は使用
済燃料を硝酸で分解し、この分解液からウランまたはプ
ル1ヘニウムを有機溶媒で抽出するものである。この抽
出溶媒には〜I−B Pと希釈用ドデカンの混合溶媒を
使用するが、−1−BPは硝酸や放射性金属と接触する
と分解して、抽出効果を低下させるジブデルリン酸(D
BP)。
モツプデルリン酸(MBP)、リン酸、ブチルアルコー
ル等を生成し、いわゆる劣化溶媒となる。
この劣化溶媒の劣化の程度は上記各劣化成分を定量する
ことに」;って知ることかできる1、この定量法として
従来知られているのは、劣化溶媒をアルカリ性水溶液で
抽出処理し−で溶媒中の劣化物を水相側に移行させ、こ
れを定量分析する方法であり、この定量分析法として、
例えば、水相中の劣化各成分をリンモリブデン酸により
発色させて吸光!■測測定る方法や、水相中の劣化物を
イオンク[1ζ71〜グラフイーにか(すて定量分析す
る方法などかある3゜ を記のイAンク[1ン1〜グラフイーによる分析の場合
、溶離液としては炭酸すトリウムと炭酸水素−)−1〜
1戸ンムの混合液が使用されているが、このブ)W<−
<Jは劣化成分であるDBP、MBP、リン酸等がぞれ
ぞ゛れ別々に定量分析に付されるの(”、時間と手間か
かかる上、分析精度も充分ではない。特に、リン酸の分
析ではピークが出るのに時間がかかかり、そのため試料
中の不純物である硝酸に干渉されて分析か実質−ト困難
であるという問題かある、。
(発明か解決しようとする課題) 本発明(よ上記情況に鑑みてなされたもので、上記劣化
溶媒中の王B P劣化各成分を同時に短時間で、かつ1
6度よく定接リ−ることを目的と1−るものである1、 [発明の構成1 (課題を解決するための手段) 上記目的はイオンク[171〜グラフイーの溶離液を改
良しかつ分析に供される試1′4のアルカリ濃度を調整
(〕て最最適量を見出したことによって達成された。
すく【わら、本発明は、核燃料再処理玉押−C使用して
劣化した硝酸、1〜リブデルリン酸43よび炭化水素系
希釈剤を主成分と1−る溶媒をアルカリ性水溶液で処理
して前記溶媒中のl、 1ノ1チル1ノン酸劣化物を水
相に移行させ、この水相中の1−記劣化物成分をイオン
クロマ1へグラノィーにより定量する劣化溶媒中の劣化
成分の定量方法において、イΔンク[−171〜グラフ
イーに供する試料水溶液のアルカリ濃度を20mM以下
とし、かつイオンク[171〜グラフイーの溶離液とし
て炭酸)−1ヘリウムと炭酸水素す1〜リウムを含有す
る[1lH10,45へ、11.0の範囲の液を使用寸
−ることを特徴とする溶媒中劣化成分の定量方法に関す
る。
(実施例) 本弁明の実施例を以下に説明づる。なd3実施例は模擬
劣化溶媒を作成し・−で行ったが、これに先専ら、濃度
既知の劣化成分溶液を用いて溶離液および試料液の条件
を検討した実験を示す。
■−r−13 P劣化物各成分の標準溶液の調製D B
 P特級試薬(DBP95%)、MBP試桑(MBP7
3%、DBP22%、リン酸5%)を、各々0.1M水
酸化す1ヘリウム(以下Na0H)水溶液で希釈して超
音波洗浄器で攪拌し、1000 ppmのDB[)標準
溶液、M B P標準溶液を調製する。さらに各標準液
を純水または10n+MのNa011水溶液で希釈して
1暗波洗浄器で攪拌) 、2〜200ppmのIC(イ
寸ンク■マドグラフィー)分析用DBPおよびMBP各
標準標準溶液媒: 10mM NaOH)を調製覆る。
ここてM B P標準溶液の正確なM B P濃度は[
M B f−)溌1f l = f標準液8磨] Xo
、7:W)Iテある。1ノンM標準溶液は、リン酸三す
1〜リウム(以下Na 3 PO4)特級試薬をリン酸
イオンで4〜2(1(l ppmになるJ、う10n+
HのNa1l水溶液に溶かして調製する、。
(ζ I(、、+、Z、Jφ炙化−聞分逝四の最適iW
l液組成の−5〜 抜足 次にICの分離カラムを、一般陰イオン・有機酸イオン
分析仕様とし、溶離液組成は炭酸すi〜リウム(Na2
CO3) ト、1m W水M f I〜’) ラム(N
aHCO3)またはNa011を、温度と混合比を変化
させて設定する。
これら種々の溶離液組成で、はじめに160 DI)m
MBP標準溶液をICで分析し、次に40 ppm1つ
BP標準溶液と60 ppmリン酸標準溶液の順に分析
して、それぞれのピークの検出時間とピーク高さを求め
、それぞれを比較して最適な溶離液組成を求めた。なお
、この分析には旧onex社製のIC−4000iを使
用した。ここで分離カラムは陰イオン用11PIc−A
s−1を、除去カラムは中空膜状のフフイバーサブレッ
リ−−を使用し、検出方法は電気電導率によった。結束
を第1図に示す。
これによると、DBI)、MBP、リン酸が最短時間で
検出され、ピーク検出高さ(すなわら感度)が良好な組
成は、No、 9の[Na2 C0374mM+Nat
lCO31、5…H1であることがわかった。
−〇 − 検出時間4J1、iff ttSIt液の1)1」とイ
オン強1宴、目的イΔンの分離カラム内の陰−rオン交
換樹脂に対する親11カどの相関関係で決まってくる。
NO9の場合p L−1<r口0.45 ”C゛あった
。また、DBPについて感度か良好なNo、 3へ−9
,11の場合の旧旧よ10.45=−11、0の範囲に
あった。
−1記〜05)の)容離液を用いてtlNOx+ 0.
05Mの劣化物水浴液を分析し、1lNO3の干渉がこ
の溶離液によるi C8(斤にとのJ、うに影響するか
調べlこ。このI CU−) f(=−t”を第2図に
不眠、この図かられかるように、従来(il′1Mに干
渉され−(出なかったリン酸イ、インのピークかこの実
験では明瞭に認められる6゜ 次に、■C調製り、た各標準溶液を分析して、検量線を
作成りると共に、検出限界値と繰り返し分析(、二おV
Jる精度を調べてみた。その結果、第3図に7Jkず番
犬化成分の検量線か得られた。
この検量線は、同−標QL ?H液の2へ一3回の繰り
返し5′I)+、11における平均値をim度に対して
ブ1]ツ1〜L、、 /、−らの−Cある13検出限界
値【よ、D B Pの場合溶約2ppmから150pp
m程度、MBPではベースラインのドリフI〜に影響さ
れ2〜3ppmから200ppm、リン酸は検出時間が
遅くなだらかなピークとなるために低濃縮域では検出さ
れにくいという理由から、3ppmから250ppm前
後までが確認された。また分析値の再現性は高濃度域は
ど高く、40〜200ppmまでの誤差範囲が1〜5%
である。
次に模擬劣化溶媒を作成し、前記No、 9の溶離液を
使用して抽出条件ヤ)IC分析に供する試料のアルカリ
a度について検討した。その実験を次に示す。
まず、TBP30%、n−1−’デカン70%の組成の
有機溶媒に、濃度既知量のDBP、MBPおよびリン酸
を加えた模擬劣化溶媒を作り、アルカリ水で抽出および
定量する。これを劣化物のうち一番抽出され難いDBP
についてまず行なった。
すなわち、上記有機溶媒中で10001’ll)mとな
るようにDBP特級試薬を添加して模擬劣化溶媒とし、
これを NaOH水溶液で抽出した。Na011水溶液
の濃度、該水溶液とイj機浴媒との混合比(有機溶媒/
″アルカリ水、振盪時間の3つのパラメーターの標/%
I条件を第1表の大枠内のにうに(NaOHO,51(
、体積比1.・1、」辰盛時間5分)設定じ、そのうち
1つのパラメーターを変化させた条件て゛それぞれ抽出
分離実験を11なった3、分離後、得られた水相を純水
−(−第1表に示す゛希釈イ8率に希釈し、IC(上記
■で設定した仕様)て定量分析し・た。この希釈tJ1
アルカリ水溶液の0++がDBP検出ピークに干渉して
し、ようためで、実験の結果アルカリ濃度2On+H以
−F、好ましくは10mHで好結果が得られた。
但し、あJ、り希釈リ−ると劣化成分濃度も低下するの
(、検出誤差が出やすくなる。ここではすべて10mf
(とじた。分析した結果を第1表のθBP讃度の欄(3
二示す。
(以下 余白) 第   1   表 これによると、Na0fl水溶液濃度が0.1)1.該
水溶液と有機溶媒との混合比(O/A比)が1/2、振
盪時間が5分のとき、DBPの検出値が最も高くなると
考えられる。
MBPおよびリン酸についても同様の条件で充分抽出さ
れていること(95〜99%)が確認された。
以上の各実験により選定した溶離液条件(No、 9 
)、抽出条件および試料アルカリ濃度で、下記の劣化溶
媒をIC分析した。
硝酸接触後にT線を照射して劣化させた溶媒への適用 硝MMt牛の王1’3p30%およびn−ドデ゛カンフ
0%の組成のイ書幾溶媒に放射線を当ててT−B Pを
劣化さ−け、この劣化溶媒を前記条件で抽出処理し、こ
れを萌記条イ′1て分析()た。ブl析(ユ、まず抽出
された水相に苅し−Cその含有劣化成分を定量し、次に
既λ[1濶度の劣化成分を添7J[] した後、再び劣
化成分を定量して行なった。結果を第2表に示づ。第2
表中、添叩後の検出濃度の欄の()内の数値は先に検出
した濃度と添加a度とを加算したS1n値であり、各成
分とも実測値と大きな隔りはない。このことから、照射
劣化溶媒についても精度のよい分析かC′さることがわ
かる。
(以下 余白) 第   2   表 なお、本発明において、水相中の+1NO3m!SLか
0.514を越える場合には、NO3−イオンを選択的
に除去して劣化物の検出を妨害し・ないようイ【前処理
を施すことかで−きる。前処理としCは、rin酸−イ
Aンの特うタ試薬である二1へロン(1,4〜ジフェニ
ル−−■−ンドアニリノジヒドロ1〜リアゾール)をエ
タノールに溶解したものを加える方法等がある。次にこ
のIj法を示す。
10ppmのニド[]ンのエタノール溶液を作り、この
1mlを11000ppの硝酸イオンを含むρトイ8以
下の水25威に加えてよく振りまぜると、水溶液か薄い
黄色81fして、その中に白い針状結晶が生じる。
この結晶をガラスフィルターでン濾過し、ン戸液にNa
0flを加えて1)1」調製()たものを分析すると、
NO3−イオンが750〜800ppm程度検出された
ので、二)〜lンによって硝酸イオンか約200ppm
除去されたことがわかった。同様にNO3−″イオン量
が同じで1001)[)m(7) D B Pを含む水
に対してニトロン溶液を加え、ン)1過おJ、びpl−
1込理を施した場合も、D [3F’ Gま八−1算通
りの分析値となり、NO3−イオンの除去効果ら確かめ
られた。
なお、2L1〜Oンはベンセン、り[10ボルムにも溶
(Jるので、これらの溶液とNO3−イオンを含む水と
を接触し−C二1〜ロンを水側に移行させる方法もある
。また、二1〜[1ンと同様の効果をもつ試桑にジシク
ロへキシルフタル酸塩等がある。イ1!2にデバルタ合
金と硝酸を作用させてアンモニアを生成させても、劣化
物の定量に(よ問題ない。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明にJ、れば、従来個別に定
量していたTBP劣化成分を、同時に、短時間で、かつ
精度よく定量分析することかできる。。
【図面の簡単な説明】
第1図は溶離液組成ど溶離時間との関係を示1図、第2
図は本発明の一実施例にJ3けるIcft□−トを示寸
図、第3図は各劣化成分の検量線を示す図である。 (8733)代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ほか 
1名) 第2図 素 農(ppm) 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)核燃料再処理工程で使用して劣化した硝酸、トリ
    ブチルリン酸および炭化水素系希釈剤を主成分とする溶
    媒をアルカリ性水溶液で処理して前記溶媒中のトリブチ
    ルリン酸劣化物を水相に移行させ、この水相中の上記劣
    化物成分をイオンクロマトグラフィーにより定量する劣
    化溶媒中の劣化成分の定量方法において、イオンクロマ
    トグラフィーに供する試料水溶液のアルカリ濃度を20
    mM以下とし、かつイオンクロマトグラフィーの溶離液
    として炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムを含有する
    pH10.45〜11.0の範囲の液を使用することを
    特徴とする劣化溶媒中の劣化成分の定量方法。
JP63113535A 1988-05-12 1988-05-12 劣化溶媒中の劣化成分の定量方法 Pending JPH01285899A (ja)

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