萃淋樹脂制備方法_各類離子交換樹脂的再生方法

A. 萃淋樹脂與浸漬樹脂有什麼區別

浸漬樹脂是在生產增強復合材料時，用以浸入各種骨架材料如木材、織物、碳纖維或玻纖等的樹脂。常用的樹脂有環氧和酚醛樹脂等。
萃淋樹脂是乳白色球體顆粒能廢水中金屬離子的脫除的物質。

B. 吸附法和離子交換法

以各類陰、陽離子交換樹脂為固定相的離子交換法，以萃淋樹脂為固定專相的萃淋法，以螯合樹屬脂、螯合纖維、活性炭、聚氨酯泡沫塑料、巰基棉及黃原脂棉等固定相的螯合-吸附法以廣泛用於貴金屬的分離與富集。

在HCl介質中，貴金屬氯配陰離子與陰離子交換樹脂相互作用的強度決定於配陰離子的電荷數，其中雙電荷的［PtCl₄］^2-、［PdCl₄］^2-、［PtCl₆］^2-、［IrCl₆］^2-、［RuCl₆］^2-、［OsCl₆］^2-牢固地吸附於樹脂上，而三電荷的［IrCl₆］^3-、［RhCl₆］^3-、［RuCl₆］^3-僅有很弱的親和力。銠、釕的配合物。由於其配合物在溶液中電荷的可變性，因此它們的吸附強度也隨其電荷數而變化。在實際應用中應考慮這一特性。

C. 氧化鋅是不是煉鉛錫銀鋅提煉出來的

自然界的紅鋅礦中存在氧化鋅，但純度不高。工業生產中使用的氧化鋅通常以燃燒鋅或焙燒閃鋅礦的方式取得。全球氧化鋅的年產量在1000萬噸左右，有以下幾種生產方法。
間接法
間接法的原材料是經過冶煉得到的金屬鋅錠或鋅渣。鋅在石墨坩堝內於1000 °C的高溫下轉換為鋅蒸汽，隨後被鼓入的空氣氧化生成氧化鋅，並在冷卻管後收集得氧化鋅顆粒。間接法是於1844年由法國科學家勒克萊爾（LeClaire）推廣的，因此又稱為法國法。間接法生產氧化鋅的工藝技術簡單，成本受原料的影響較大。間接法生產的氧化鋅顆粒直徑在0.1-10微米左右，純度在99.5%-99.7%之間。按總產量計算，間接法是生產氧化鋅最主要的方法。間接法生產的氧化鋅可用於橡膠、壓敏電阻、油漆等產業。鋅錠或鋅渣的重金屬含量直接影響產物的重金屬雜質含量，重金屬含量低的產品，還可用於家畜飼料、葯品、醫療保健等產業。
直接法
直接法以各種含鋅礦物或雜物為原料。氧化鋅在與焦炭加熱反應時，被還原成金屬鋅被蒸汽，同時再被空氣中的氧氣氧化為氧化鋅，以除去大部分雜質。直接法獲得的氧化鋅顆粒粗，產品純度在75%-95%之間，一般用於要求較低的橡膠、陶瓷行業。
濕化學法
濕化學法大體可分為兩類：酸法與氨法。二者分別使用酸或鹼與原料反應，而後制備碳酸鋅或氫氧化鋅沉澱。經過過濾、洗滌、烘乾和800°C的煅燒後，最終得到粒徑在1~100納米的高純度輕質氧化鋅。酸法通常是將含鋅原料與硫酸反應，得到含有重金屬離子的非純凈的硫酸鋅溶液。然後經過氧化除雜、還原除雜，以及多次沉澱，用色可賽思萃淋樹脂除去大量的鐵、錳、銅、鉛、鎘、砷等離子，得到純凈的硫酸鋅溶液。將此溶液與純鹼中和，得到固體的鹼式碳酸鋅。用色可賽思萃淋樹脂鋅液除氟去氯。鹼式碳酸鋅經洗滌、烘乾及煅燒，得到輕質氧化鋅。酸法生產的產品質量較高。氨法通常是用氨水及碳銨與含鋅原料反應，得到鋅氨絡合物，然後除雜，得到合格的鋅氨絡合溶液，然後經過蒸氨，使鋅氨絡合物轉換為鹼式碳酸鋅。最後經烘乾、煅燒而得到輕質氧化鋅。氨法的成本相對較低。
水熱合成法
水熱合成法是指在密閉的反應器（高壓釜）中，通過將反應體系水溶液加熱至臨界溫度，從而產生高壓環境並進行無機合成的一種生產方法。該方法獲得的氧化鋅晶粒半徑小，且結晶完好。將水熱法與模板技術相結合，則能獲得不同形態、不同尺寸的納米氧化鋅粉體。該方法目前還僅停留在試驗階段，尚存在工藝設備復雜、成本較高的問題，但也被認為是一種很有產業化潛力的方法。
噴霧熱分解法
噴霧熱解法是將金屬鹽溶液以霧狀噴入高溫氣氛中，通過溶劑的蒸發及隨後的金屬鹽熱分解，直接獲得納米氧化物粉體；或者是將溶液噴入高溫氣氛中乾燥，然後經熱處理形成粉體的生產方法。該法制備的納米粉體純度高，分散性好，粒徑分布均勻，化學活性好，並且工藝操作簡單，易於控制，設備造價低廉，是最具產業化潛力的納米級別氧化鋅粉體的制備方法之一。

D. 分離和富集

釷和其他伴生元素的分離可用沉澱、萃取、離子交換和萃取色層等方法。

釷的沉澱分離方法很多。苛性鹼、氫氧化銨、吡啶、六次甲基四胺都能使釷生成白色氫氧化物沉澱。小量釷可以用鋁、鐵為聚集劑，沉澱在pH3.5即開始形成，不溶於過量試劑。與釷形成配合物的有機酸如酒石酸等不應存在。此法可將釷與鹼金屬、鹼土金屬、鋅、鎳、銅、銀等元素分離，用吡啶或六次甲基四胺還可將釷與稀土分離。在0.5～1.3mol/L硝酸或鹽酸介質中，草酸濃度為10～50g/L時，釷成草酸鹽沉澱而與鐵、鋁、鋯、鈦等元素分離，鈾(Ⅵ)、稀土、鈣同時沉澱。少量釷可用稀土和鈣做聚集劑。草酸釷不溶於水和稀酸，但溶於過量的草酸銨溶液中。在pH≥1.5時，過氧化氫能沉澱釷為過氧化釷而與鹼金屬、鈦、鈾、錫、鈹、稀土等元素分離，鈰部分共沉澱。在6mol/L硝酸溶液中可用碘酸鹽沉澱大量釷，在0.5～1mol/L硝酸溶液中，以亞汞為聚集劑，可用碘酸鹽沉澱微量釷，鈾(Ⅳ)、鈰(Ⅲ)及稀土元素等不沉澱，鈦、鋯、鐵、鈮、鉭、鈾(Ⅳ)和鈰(Ⅳ)同時被沉澱。碘酸釷不溶於過量試劑及強酸中，能溶於還原性酸中(如鹽酸)。在稀鹽酸溶液中，氫氟酸能將釷沉澱，成難溶的氟化釷，稀土元素同時被沉澱，與鈮、鉭、鋯、鈦、鎢等元素分離。大量氟化銨存在時能使鈧分離，氟化釷能溶於硼酸和硝酸中。在pH2～2.8的鹽酸或硝酸介質中，有機試劑如苯甲酸、間-硝基苯甲酸等都能沉澱釷，與鈹、錳、鋅、鎳、鈷、鈾、鹼土金屬等元素分離，嚴格控制溶液的酸度可與稀土元素定量分離。

萃取分離方法，適用於微量釷的分離。在飽和硝酸鋁的1.5mol/L硝酸溶液中，用異丙叉丙酮［即異丙烯基丙酮(CH₃)₂C=CHCOCH₃］萃取釷，除鈾，釩及少量鋯以外，幾乎能與所有伴生元素分離。在pH>1的硝酸溶液中用等體積的0.25mol/LTTA(噻吩甲醯三氟丙酮)的苯溶液萃取釷，釙(Po)同時被萃取。另外在適當的介質中，磷酸三丁酯亦能萃取釷，與鈾、鐳等分離。在釷的3mol/LHCl溶液中用5g/L苯甲醯苯胲-三氯甲烷萃取鈦使與釷分離。

萃取色層分離方法，同樣也適用於微量釷的分離和富集。目前胺類萃取劑，N₂₆₃(氯化三辛基甲基胺)、N₂₃₅(三正辛胺)、N₁₀₂₃(國產胺型萃取劑);中性配位劑，P₃₅₀(甲基磷酸二甲庚酯)、TBP(磷酸三丁酯)、CL-TBP萃淋樹脂(苯乙烯-二乙烯苯為骨架，含有60%TBP共聚物)、5208萃淋樹脂(異烷基磷酸二丁酯);酸性配位劑，P₅₀₇(2-乙基己基磷酸單2-乙基己酯)等結合載體聚三氟氯乙烯粉、聚四氟乙烯粉、硅烷化硅球、DA₂₀₁大孔吸附樹脂(二乙基苯-丙烯腈共聚物)、X-5型大孔吸附樹脂(聚二乙烯苯)、交聯聚甲基丙烯酸型樹脂和泡沫塑料等組成固定相，均能達到在一定濃度的硝酸溶液中富集釷分離鈦、鋯、鈾、稀土等干擾離子。在分析實踐中應用較好的是N₂₆₃、P₃₅₀、CL-TBP萃淋樹脂和5208萃淋樹脂等。N₂₀₃和X-5型聚二乙烯苯或DA₂₀₁樹脂組成固定相，用2mol/LHNO₃(1～7mol/L)上柱液通過色層柱，從而使釷與大量鈾、鋯、磷、鐵和稀土等分離，最後用4～5mol/LHCl淋洗釷。P₃₅₀與X-5型聚二乙烯苯組成的固定相，以2.5mol/LHNO₃(1.5～9.0mol/L)介質上柱可使釷與大量鐵、鋁、鈣、鎂、鉬、銅，鈦、稀土等元素分離，最後以5mol/LHCl解脫釷。CL-TBP萃淋樹脂是在4mol/LHNO₃(3～8mol/L)中富集釷與稀土、鈮、鉭等雜質分離，最後用3～5mol/LHCl解脫釷。5208萃淋樹脂是在0.1～6mol/LHNO₃中富集釷與大量鈾、鈦、鋯、鋅、鉬(Ⅵ)、砷(Ⅴ)、稀土元素等分離，最後用0.1～6mol/LHCl淋洗解脫釷。

離子交換分離方法，也適用於微量釷的分離。在2～7mol/LHCl介質中，鈦、鋯、鈾、稀土等在743大孔陽離子交換樹脂上的分配系數與釷差別較大。因此，適用於釷與許多元素的分離，特別適用於釷與高量鈦、鋯和稀土元素的分離。根據試樣中鈦，鋯和稀土元素含量的不同，可先用4mol/L或2mol/LHCl淋洗除去這些元素，用氯化銨溶液淋洗，使氫型陽離子交換樹脂轉變為銨型，最後以草酸銨溶液淋洗釷，用光度法測定釷。也有在8mol/LHNO₃介質中，用742大孔陰離子交換樹脂富集釷，分離鈾和稀土等干擾，最後以水解脫釷，光度法完成測定。

E. 釤-釹法同位素年齡分析流程

方法提要

氫氟酸+高氯酸溶樣。化學分離分兩步進行，首先在陽離子樹脂交換柱上分離總稀土元素，然後採用離子交換法或萃取色層法從總稀土元素中分出釹、釤。熱電離質譜計(TIMS)上測出試樣的¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值，同位素稀釋法測定釤、釹含量(目的是測¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd比值)，最小二乘擬合計算等時線年齡，同時給出釹同位素初始比值，或僅計算單個試樣的釹模式年齡。高精度的同位素分析和測定等時線年齡時合理選擇試樣，是測定工作成敗的關鍵。

本方法對測定精度要求，¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd比值相對誤差0.5%～1%，¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值相對誤差1×10^-5～3×10^-5，等時線年齡在100～1000Ma內，95%置信度，相對誤差小於2%～5%。

儀器裝置和器皿

熱電離質譜計MAT260、MAT261、MAT262、VG354、TRITON等相當類型。

點焊機質譜計的配套設備。

質譜計燈絲預熱裝置質譜計的配套設備。

聚四氟乙烯燒杯10mL與30mL。

氟塑料(F₄₆)試劑瓶500mL、1000mL與2000mL。

聚乙烯塑料洗瓶250mL、500mL、1000mL。

氟塑料(F₄₆)滴瓶30mL。

氟塑料(F₄₆)燒杯30mL、50mL與250mL。

氟塑料(F₄₆)對口雙瓶亞沸蒸餾器1000mL。

石英試劑瓶2000mL。

石英亞沸蒸餾器。

石英減壓亞沸蒸餾器。

石英交換柱內徑6mm，高300mm，上部接內徑20mm高110mm敞口容器，尾端內嵌石英篩板，要求上面的樹脂不泄漏，溶液滴速適當，樹脂床直徑6mm，高100mm，13或16支為一組，用於總稀土元素分離。

石英交換柱內徑2mm，高350mm，上部接內徑16mm高50mm小口容器，尾端內嵌氟塑料篩板，要求上面的樹脂不泄漏，溶液滴速適當，樹脂床直徑2mm，高300mm，13或16支為一組，用於α-HIBA離子交換分離。

石英交換柱內徑8mm，高180mm，上部接內徑20mm高60mm敞口容器，尾端內嵌石英篩板，要求上面的樹脂不泄漏，溶液滴速適當，樹脂床直徑8mm，高100mm，13或16支為一組，用於萃取色層法釹、釤分離。

石英交換柱內徑30mm，高400mm，上接敞口容器，下端塞聚四氟乙烯纖維，用於陽離子樹脂的預處理。

氟塑料(PFA)密封溶樣器 15mL。

高壓釜包括30mL聚四氟乙烯悶罐、熱縮套、不銹鋼外套。

石英滴管。

石英量筒(杯)10mL、50mL。

硬脂玻璃量筒1000mL。

三角玻璃瓶250mL。

玻璃燒杯3000mL。

水純化系統。

分析天平感量0.00001mg。

酸度計測量精度pH±0.02。

磁力攪拌機。

電熱板(溫度可控)。

超聲波清洗器。

不銹鋼恆溫烘箱<300℃。

高速離心機。

聚乙烯或石英離心管。

乾燥器。

微量取樣器10μL與50μL。

器皿清洗

所有使用的氟塑料與石英器皿，用(1+1)優級純鹽酸和優級純硝酸先後在電爐上於亞沸狀態下各煮2h，去離子水沖洗後又用去離子水煮沸1h，再用超純水一隻只沖洗，超凈工作櫃中電熱板上烤乾。第一次使用的新器皿在用酸煮沸前，需先用洗滌劑擦洗。

試劑與材料

去離子水二次蒸餾水再經Milli-Q水純化系統純化。

超純水去離子水經石英蒸餾器蒸餾。

超純鹽酸用(1+1)優級純鹽酸經石英蒸餾器亞沸蒸餾純化，實際濃度用氫氧化鈉標准溶液標定。進一步用超純水配製為需求濃度。

超純硝酸用(1+1)優級純硝酸經石英蒸餾器亞沸蒸餾純化，實際濃度用氫氧化鈉標准溶液標定。進一步用超純水配製為需求濃度。

超純氫氟酸用優級純氫氟酸經對口氟塑料(F₄₆)雙瓶亞沸蒸餾器制備。

超純高氯酸用優級純高氯酸經石英蒸餾器減壓亞沸蒸餾制備。

丙酮優級純。

無水乙醇分析純。

超純氫氧化銨用高純氫氧化銨在密封乾燥器中平衡法制備。

200～400目AG50×8或Dowex50×8強酸性陽離子交換樹脂，或其他性能相似、性能更好的樹脂。

α-羥基異丁酸(α-HIBA)分析純。

二-2-乙基己基正膦酸(HDEHP，P₂₀₄)分析純。

P₂₀₄(HDEHP)萃淋樹脂。

P₅₀₇(HEHEHP)萃淋樹脂。

聚四氟乙烯粉末。

200～400目AG1×8或Dowex1×8強鹼性陰離子交換樹脂。

鈾試劑Ⅲ(偶氮胂Ⅲ)溶液(w_B=0.08%)用分析純固體鈾試劑Ⅲ與超純水配製。

¹⁴⁵Nd或¹⁴⁶Nd稀釋劑富集¹⁴⁵Nd或¹⁴⁶Nd同位素的固體氧化釹(Nd₂O₃)。

¹⁴⁹Sm或¹⁴⁷Sm稀釋劑富集¹⁴⁹Sm或¹⁴⁷Sm同位素的固體氧化釤(Sm₂O₃)。

¹⁴⁵Nd(或¹⁴⁶Nd)+¹⁴⁹Sm(或¹⁴⁷Sm)混合稀釋劑溶液溶液配製與濃度標定見附錄86.3A。

普通氧化釹(Nd₂O₃)光譜純基準物質，保存在乾燥器中。

普通氧化釤(Sm₂O₃)光譜純，基準物質，保存在乾燥器中。

GBW04419全岩，釤-釹法國家一級標准物質。

實驗室專用薄膜(Parafilm)。

超純硝酸c(HNO₃)=3.5mol/L用高濃度超純硝酸和超純水配製。

錸帶規格18mm×0.03mm×0.8mm

試樣分解

操作程序分兩種情況:①釤、釹含量的稀釋法測定(ID)和釹同位素組成(IC)測定，分別稱樣、溶樣。②一次稱樣、溶樣，但是在試樣完全分解後將溶液分成ID和IC兩個分樣。前者適用於均勻性好的試樣，後者多用於均勻性差的試樣。

1)當分別溶樣時，ID測定是在PFA密封溶樣器中稱取0.05g(精確至0.00001g)粉末樣，按最佳稀釋度要求加0.1～0.15g¹⁴⁵Nd+¹⁴⁹Sm混合稀釋劑溶液(精確至0.00001g)，輕微晃動使試樣充分散開，加5mL左右超純氫氟酸和幾滴超純高氯酸;IC測定是在PFA密封溶樣器中稱取0.1～0.2g粉末樣，加5～8mL超純氫氟酸和幾滴超純高氯酸，在大量酸加入前先加入少量，同樣輕微地晃動使試樣充分散開。緊密蓋上溶樣器蓋子，置於電熱板上於150℃溫度下加熱分解，在加熱過程中也需要經常輕微搖動溶樣器，加速試樣分解。當試樣完全分解後打開蓋子蒸干溶液，升高電熱板溫度(180℃左右)趕盡多餘氫氟酸和高氯酸，用2mL6mol/L超純鹽酸淋洗溶樣器內壁，蒸干，再用5mL2.5mol/L超純鹽酸溶解乾涸物，此時溶液很清亮，准備上柱。如果溶液出現渾濁或殘渣需進行離心分離，取上部清液上柱。

2)當ID、IC測定採用一次溶樣時，先稱取0.2g(精確至0.00001g)粉末樣，以後的試樣分解過程與前面程序相同。在試樣完全分解、被處理成5mL左右的清液後，在天平上大致按1∶2的比例將溶液分成ID和IC兩個分樣，分別稱量(精確至0.00001g)，再在ID分樣中大約加入0.1g～0.15g¹⁴⁵Nd+¹⁴⁹Sm混合稀釋劑溶液(精確至0.00001g)，輕微晃動放置過夜，准備上柱(IC分樣不加稀釋劑)。

根據岩石化學特徵，當預計試樣中的稀土元素含量較高時(如鹼性岩)可以酌情減少試樣量。超鎂鐵質岩的稀土元素含量一般很低，特別是地幔橄欖岩，釤、釹含量常常在10^-7～10^-8級。對於這一類試樣的溶樣問題推薦以下程序:採用30mL高壓釜將試樣稱量增大至2～4g，氫氟酸+高氯酸溶樣，蒸干，1mol/L鹽酸溶解乾涸物，加氫氧化銨使稀土元素與氫氧化鐵共沉澱，離心分離除去溶液留下沉澱物，2.5mol/LHCl溶解沉澱物，溶液待上柱。這一程序可以在離子交換分離之前將試樣溶液的體積減小1/10，而釤、釹含量增加了10～20倍(達到10^-6級)，同時本底沒有明顯增加。

Sm-Nd化學分離

釤、釹化學分離分兩步進行，第一步分離總稀土元素，第二步分離釤和釹。

1)總稀土元素分離。

a.陽離子樹脂交換柱准備。首次使用的200～400目AG50×8或Dowex50×8陽離子樹脂盛於石英燒杯中(約200g)，無水乙醇浸泡24h，傾出乙醇晾乾後用去離子水漂洗，再用(1+1)優級純鹽酸浸泡24h，轉入30mm×400mm大型專用石英柱中，繼續用(1+1)優級純鹽酸淋洗直至無鐵離子［硫氰化銨(NH₄CNS)檢驗，洗出液不再顯紅色］，最後用超純水淋洗，轉入用於總稀土元素分離的(6mm×300mm)石英柱中，樹脂床高100mm，直徑6mm，待水淋干後依次加30mL6mol/L超純鹽酸淋洗，10mL2.5mol/L超純鹽酸平衡，待用。以後繼續使用時，依次用30mL超純水分多次淋洗交換柱內壁，30mL6mol/L超純鹽酸回洗，10mL2.5mol/L超純HCl平衡。

b.上柱分離。將分解完全的試樣溶液倒入備好的陽離子樹脂交換柱中，待溶液漏完先用5mL2.5mol/L超純鹽酸分多次淋洗管壁，然後加40mL2.5mol/L超純鹽酸淋洗鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、鋁等干擾元素，最後用15mL6mol/L超純鹽酸洗脫總稀土元素，下用30mL聚四氟乙烯燒杯接收，電熱板上蒸干，待下步分離。

2)Sm-Nd分離。從總稀土元素中分離釹和釤有離子交換法和萃取色層法等多種方法。

a.α-HIBA離子交換法。本方法是個較老的方法，採用銨化陽離子樹脂，淋洗液為pH值～4.6、濃度為0.23mol/L左右的α-羥基異丁酸(α-HIBA)。

a)陽離子樹脂柱准備。選擇200目～400目AG50×8陽離子樹脂(約300g)於石英燒杯中(Dowex50×8樹脂在粒度均勻性與純度方面較AG50×8為差，如經過篩選也可用，兩者交換性能一樣)，無水乙醇和(1+1)優級純鹽酸依次各浸泡24h，轉入大型專用石英柱中(同上)，繼續用(1+1)優級純鹽酸淋洗，直至洗盡鐵離子［硫氰化銨(NH₄CNS)檢驗，洗出液不再顯紅色］，超純水淋洗至中性，完全除去Cl^-離子［硝酸銀(AgNO₃)檢測，洗出液不再呈現乳白色渾濁物］，加稀的超純氫氧化銨淋洗，至洗出液呈鹼性(pH試紙檢驗)，表明陽離子樹脂全部銨化。轉入500mL試劑瓶，保存在0.23mol/LpH=4.6左右的α-羥基異丁酸溶液中，供長期使用。

b)α-羥基異丁酸溶液配製與pH值調節。稱取70g固體分析純α-羥基異丁酸於250mL氟塑料燒杯中，加少量超純水微熱溶解，轉入3000mL石英試劑瓶中，超純水稀釋至刻度(3000mL)，充分搖勻。此時α-HIBA的量濃度為0.23mol/L，pH值～2.6，通過加超純氫氧化銨，酸度計測量，將溶液酸度調節到pH值～4.6。由於平衡氫氧化銨的濃度難以控制，需要分多次加入，每加一次搖勻後測一次pH值，注意掌握pH遞增規律，最後是逐滴加入，必要時將氫氧化銨稀釋。每次測量pH值是將溶液倒在10mL小燒杯中，測量過的溶液棄去，不再回到大瓶中。將酸度調節好的α-HIBA溶液密封保存，供長期使用。

c)上柱分離。實驗證明在採用本方法時，樹脂粒度、均勻性以及α-HIBA溶液的濃度、pH值等條件變化對釤、釹洗出峰位置的影響十分明顯，而每次處理樹脂和配製α-羥基異丁酸溶液都不可能完全重復，因此當每處理一次樹脂和配製一次α-HIBA溶液後，都需要用標准溶液做一次分離實驗，用ICP或鈾試劑Ⅲ法檢測，得出修正後的新淋洗曲線。這種離子交換分離又分加壓和自然流速兩種，前者的穩定性優於後者。

下面以一個有效流程示例。用滴管從大瓶中吸入少量經過預處理的AG50×8樹脂加到2mm×350mm石英柱中，以自然沉降或加壓方式至樹脂床高320mm，直徑2mm，此時應注意樹脂柱結構的均勻性，不能有分層和氣泡。加5mL0.23mol/LpH4.6的α-HIBA溶液平衡，流干。用幾滴α-HIBA將經過第一次分離的試樣(僅有總稀土元素)溶解，用微量移液管逐滴上柱，流干，再加10mL0.23mol/LpH4.6的α-HIBA，通過光譜純氮氣加壓，控制滴速在1滴/55s±5s左右，液滴計數器計數。對於ID試樣，0～44滴棄去，45～56滴收集釤，57～150滴棄去，151～175滴收集釹;對於IC試樣，0～150滴棄去，151～175滴收集釹。收集液蒸干後不再進一步處理(破壞HIBA)，直接進行質譜分析。有的實驗室在收集液蒸干後還要加幾滴高氯酸分解α-HIBA，或再經一次陽離子樹脂分離除去α-HIBA。

經ICP檢測該流程釤-釹分離度(Rs)達到5.00。

b.萃取色層分離。由於使用材料不同，本方法又分HDEHP+聚四氟乙烯粉末、P₂₀₄萃淋樹脂和P₅₀₇萃淋樹脂三種。HDEHP(P₂₀₄)是二-2-乙基己基正膦酸，HEHEHP(P₅₀₇)是2-乙基己基膦酸單2-乙基己基脂，都是稀土元素萃取劑。

a)HDEHP+聚四氟乙烯粉末。

(a)色層柱准備。將萃取劑HDEHP、聚四氟乙烯粉末、分析純丙酮按1∶10∶100比例置於500mL聚四氟乙烯燒杯中，用磁力攪拌器高速攪拌至丙酮近干，使HDEHP緊密附著在聚四氟乙烯粉末表面，加少量0.20mol/L超純鹽酸調成稀糊狀，轉入6mm×180mm石英柱中自然沉降、壓實，取色層柱高100mm，直徑8mm，上覆一層厚10mm的AG1×8樹脂幫助壓實聚四氟乙烯粉末，30mL6mol/L超純鹽酸淋洗消除本底，超純水淋洗至中性(pH試紙檢驗)，5mL0.20mol/L超純鹽酸平衡，待用。

(b)上柱分離。用1mL0.20mol/L超純鹽酸將經過第一次分離的試樣(僅有總稀土元素)溶解，倒入色層柱，再用1mL0.20mol/L超純鹽酸涮洗燒杯後倒入。加8mL0.20mol/L超純鹽酸淋洗鈰，洗出液棄去，流干後加10mL0.20mol/L超純鹽酸洗脫釹，收集於10mL聚四氟乙烯燒杯中。對於IC試樣分離程序到此結束，ID試樣需要繼續加10mL0.20mol/L超純鹽酸淋洗，洗出液棄去，5mL2.5mol/L超純鹽酸洗脫釤，收集於10mL聚四氟乙烯燒杯中。收集液在電熱板上緩慢蒸干，待質譜分析。

(c)色層柱再生。在分離程序全部完成後用30mL6.0mol/L超純鹽酸分2次加入淋洗，再用超純水淋洗至中性。不用時將整個柱子浸在水中，防止色層柱因失水而斷裂。

b)P₂₀₄萃淋樹脂。採用P₂₀₄萃淋樹脂分離稀土元素是近30年發展起來的技術，萃淋樹脂實際上是一種含液態萃取劑的樹脂，而P₂₀₄萃淋樹脂是稀土元素萃取劑HDEHP(P₂₀₄)與陽離子樹脂的聚合，基於懸浮聚合原理用特殊方法製成。

(a)樹脂柱准備。取20g左右120～200目P₂₀₄萃淋樹脂於6.0mol/L優級純鹽酸中浸泡24h，以稀糊狀倒入8mm×180mm石英柱中，緩慢沉降至樹脂床高100mm，直徑8mm，上面覆蓋一層10mm厚AG1×8樹脂幫助壓實樹脂床(此時應注意樹脂床中不能有氣泡，樹脂粒度應該均勻)，30mL6.0mol/L超純鹽酸淋洗，超純水洗至中性(pH試紙檢驗)，5mL0.36mol/L超純鹽酸平衡，待用。

(b)上柱分離。用1mL0.1mol/L超純鹽酸將經過第一次分離的試樣(僅有總稀土元素)溶解，倒入樹脂柱，再用3mL0.1mol/L超純鹽酸分2次涮洗燒杯後倒入。加7mL0.36mol/L超純鹽酸淋洗鈰，洗出液棄去，加10mL0.36mol/L超純鹽酸洗脫釹，收集於10mL聚四氟乙烯燒杯中。對於IC試樣分離程序到此結束，ID試樣需要繼續加10mL0.36mol/L超純鹽酸淋洗，洗出液棄去，5mL2.5mol/L超純鹽酸洗脫釤，收集於10mL聚四氟乙烯燒杯中。收集液在電熱板上緩慢蒸干，待質譜分析。

(c)樹脂柱再生。在分離程序全部完成後用30mL6.0mol/L超純鹽酸分2次加入淋洗，再用超純水淋洗至中性。不用時將整個柱子浸在水中，防止樹脂柱因失水而斷裂。

c)P₅₀₇萃淋樹脂。P₅₀₇萃淋樹脂與P₂₀₄萃淋樹脂屬同一類型。

(a)樹脂柱准備。取20g左右120目～200目P₅₀₇萃淋樹脂於6.0mol/L優級純鹽酸中浸泡24h，以稀糊狀倒入6mm×300mm石英柱中，緩慢沉降至樹脂床高200mm，直徑6mm，上面覆蓋一層10mm厚AG1×8樹脂幫助壓實樹脂床(此時注意樹脂床中不能有氣泡，樹脂粒度應該均勻)，30mL6.0mol/L超純鹽酸分2次淋洗，超純水洗至中性(pH試紙檢驗)，10mL0.10mol/L超純鹽酸平衡，待用。

(b)上柱分離。用1mL0.10mol/L超純鹽酸將經過第一次分離的試樣(僅有總稀土元素)溶解，倒入樹脂柱，再用1mL0.10mol/L超純鹽酸涮洗燒杯後倒入。加10mL0.10mol/L超純鹽酸淋洗鈰，洗出液棄去，加10mL0.10mol/L超純鹽酸洗脫釹，收集於10mL聚四氟乙烯燒杯中。對於IC試樣分離程序到此結束，ID試樣需要繼續加20mL0.10mol/L超純鹽酸淋洗，洗出液棄去，5mL2.5mol/L超純鹽酸洗脫釤，收集於10mL聚四氟乙烯燒杯中。收集液在電熱板上緩慢蒸干，待質譜分析。

(c)樹脂柱再生。在分離程序全部完成後用50mL6.0mol/L超純鹽酸分2次加入淋洗，再用超純水淋洗至中性。不用時將整個柱子浸在水中，防止樹脂柱因失水而斷裂。

上述方法分離釤、釹都十分穩定而有效，但是α-HIBA離子交換法流程較復雜，HDEHP+聚四氟乙烯粉末法中萃取劑較容易脫落，P₅₀₇萃淋樹脂由於比重小裝柱比較困難，因此目前用得較多的是P₂₀₄萃淋樹脂，該方法釤-釹分離度高，穩定性強，裝好一次柱可以長時間使用而效果不變。由於樹脂床內徑、高度互有不同，不同時間、不同廠家和批次的萃淋樹脂在性能上也會有差異，因此每當處理一次樹脂裝好一批柱子時都需做淋洗曲線，具體確定最佳分離條件。

Sm、Nd同位素分析

Sm、Nd同位素分析操作以雙帶源MAT261為例，其他型號質譜計類同。

1)裝樣。燈絲錸帶預處理，將錸帶用無水乙醇清洗，點焊機將錸帶點焊在燈絲支架上，將已點好錸帶的支架依次插在離子源轉盤上，整體放進燈絲預熱裝置中，待真空抽至n×10^-5Pa後，按預設程序給錸帶通電，在4～6A電流和1800℃溫度下，每組帶預燒15min，以除去錸帶上雜質。

將離子源轉盤上已燒好的錸帶初步整形，依次取下電離帶。兩小滴3.5mol/L超純硝酸將試樣溶解，用微量取樣器將溶液逐滴加在蒸發帶中央，給蒸發帶通電流，強度1A左右，使試樣緩慢蒸干，以後逐步加大電流至帶上白煙散盡，進一步升溫至錸帶顯暗紅後迅速將電流調至零，轉到加下一個樣。當試樣全部裝好後按原位置插上電離帶，進一步給錸帶整形，要求蒸法帶與電離帶兩者彼此平行靠近，但又絕不能碰到一起，兩帶間距離以0.7mm為宜。裝上屏蔽罩，送入質譜計離子源中，抽真空。

2)Sm、Nd同位素分析。

a.未加稀釋劑試樣的¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值(IC)測定。測定對象為金屬離子流Nd⁺。當離子源真空達到5×10^-6Pa時打開分析室隔離閥，電離帶與蒸發帶通電流緩慢升溫，注意在加大電流過程中試樣排氣和真空下降情況，避免真空下降過快。在真空達到2×10^-6Pa以上，電離帶電流在4～6A，蒸發帶電流2.5A左右，燈絲溫度達到1700℃～1800℃時，將測量系統處於手動狀態，調出引導峰¹⁴⁶Nd(或¹⁴²Nd、¹⁴⁵Nd)，小心調節峰中心和帶電流，使Nd⁺離子流強度達到n×10^-11A(高壓10kV，高阻10¹¹Ω)並保持穩定。採用多接收器自動採集同位素比值¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd、¹⁴⁵Nd/¹⁴⁴Nd、¹⁴⁶Nd/¹⁴⁴Nd和¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd等數據，均取6位有效數字，其中¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd監測釤-釹分離情況，¹⁴⁵Nd/¹⁴⁴Nd監測測定值准確性，¹⁴⁶Nd/¹⁴⁴Nd用於質量分餾效應校正。每個試樣至少採集10組(block)數據，每組數據由8～10次掃描組成，最後取¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值的加權平均值並給出標准偏差，必要時增加採集數據流程。

b.試樣+稀釋劑混合物的Sm、Nd同位素比值(ID)測定。分兩種情況:

a)ID分樣經過二次分離，此時釤、釹完全分開，它們的同位素比值是分別裝樣、分別測定的。系統抽真空、通帶電流升溫、調出引導峰使離子流強度達到最大等操作程序同未加稀釋劑試樣，僅僅在測釤同位素時離子源溫度稍低。採用多接收器，當使用¹⁴⁵Nd+¹⁴⁹Sm混合稀釋劑時，釹、釤分別採集¹⁴³Nd/¹⁴⁵Nd、¹⁴⁶Nd/¹⁴⁵Nd和¹⁴⁷Sm/¹⁴⁹Sm、¹⁵⁴Sm/¹⁴⁹Sm兩組數據(根據多接收系統中法拉第杯的配置情況可以做相應調整，此外如果使用¹⁴⁶Nd、¹⁴⁷Sm等稀釋劑取值也應做相應改變)，均取6位有效數字。由於釤、釹都有多個同位素，因此應同時採集兩組以上比值用於質量分餾效應校正，這樣可以將濃度(¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd)的測定精度提高1～2個數量級。具體辦法有多種:①與數據採集同步，根據現場測出的兩組以上比值及時計算濃度，當兩個結果在誤差范圍內一致時為最佳測定值。②聯立方程法(見下節)。③迭代法，該方法適用於平行測定較多的情況。

b)ID分樣僅進行一次總稀土元素分離，釤、釹未單獨分開。通過一次裝樣、測定，同時完成釤、釹同位素分析。該方法利用了¹⁴⁵Nd、¹⁴⁶Nd和¹⁴⁷Sm、¹⁴⁹Sm分別是釹、釤的特型同位素，不存在同質異位素干擾的特性。系統抽真空、通帶電流升溫、調出引導峰使離子流強度達到最大等操作程序同未加稀釋劑試樣。採用多接收器採集¹⁴⁶Nd/¹⁴⁵Nd與¹⁴⁷Sm/¹⁴⁹Sm2組數據。該方法優點是節省工作量，縮短了流程，缺點是混合物的單個同位素比值不能進行質量分餾效應校正，此外雜質元素增多也影響離子流的發射和穩定性，總體上測定精度沒有釤、釹經過二次分離的高。

F. 丁二酮肟-磺基水楊酸-氫氧化銨-氯化銨底液極譜法

方法提要

鎳-鈷與丁二酮肟生成的配合物在pH9的氫氧化銨-氯化銨溶液中產生靈敏的極譜催化波，鎳的峰電位為-1.0V，鈷的峰電位為-1.14V(對飽和甘汞電極)，兩個峰電位相距約200mV，可同時測定鎳、鈷。在體系中加入磺基水楊酸作掩蔽劑，可消除部分干擾元素的影響;加入鹽酸羥胺可提高鈷的測定靈敏度。鉻、鋅、錳小於0.5mg，鐵小於5mg時對測定無影響。鐵量過大時，可用磷酸三丁酯萃淋樹脂分離，然後在丁二酮肟-磺基水楊酸-氫氧化銨-氯化銨底液中，用示波極譜導數部分測定鎳-丁二酮肟催化波。本法適用於多金屬礦、銅礦、銅鎳礦中1μg/g～0.05%鎳的測定。

儀器

示波極譜儀。

參比電極飽和甘汞電極。

試劑

過氧化鈉。

鹽酸。

硝酸。

氫氟酸。

高氯酸。

氫氧化銨。

無水乙醇。

磷酸三丁酯萃淋樹脂市售，也可用聚三氟氯乙烯-磷酸三丁酯自製，制備方法:稱取100g聚三氟氯乙烯粉(200目)，在攪拌下加入60mL磷酸三丁酯，充分攪拌均勻。

磺基水楊酸溶液c［(HO)C₆H₃(COOH)SO₃H］=2mol/L。

氯化銨溶液c(NH₄Cl)=5mol/L。

氫氧化鈉溶液(10g/L)。

丁二酮肟乙醇溶液(10g/L)。

鎳標准儲備溶液ρ(Ni)=100.0μg/mL稱取0.1000g金屬鎳(純度≥99.99%)置於250mL燒杯中，加20mL(1+1)HNO₃，加熱溶解，冷卻。用水洗表面皿和杯壁，加入5mL(1+1)HCl，低溫蒸干，再重復一次。加入20mL(1+1)HCl溶解鎳鹽，冷卻，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

鎳標准溶液ρ(Ni)=1.00μg/mL分取10.0mL鎳標准儲備溶液置於1000mL容量瓶中，用(1+99)HCl稀釋至刻度，搖勻。

校準曲線

分取0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL鎳標准溶液分別置於25mL容量瓶中(如需測定鈷，可同時加入鈷標准溶液)，加入1mL(1+1)HCl和2.5mL磺基水楊酸溶液，搖勻。再加入3.3mL(1+1)NH₄OH，搖勻。放置冷卻至室溫後，加入5mLNH₄Cl溶液和0.5mL丁二酮肟乙醇溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。放置30min後，取部分溶液置於電解池中，選擇適當的電流倍率，在起始電位-0.8V時，用示波極譜儀導數部分測定鎳的峰電流值，繪制校準曲線。

分析步驟

(1)一般試樣

稱取0.5～1g(精確至0.0001g)試樣置於聚四氟乙烯燒杯中，用水濕潤，加入10mLHCl，蓋上表面皿，置於電熱板上，加熱溶解15min。再加5mLHNO₃，繼續加熱至試樣分解完全。取下，用水洗去表面皿，繼續加熱蒸發至約5mL，加入5mLHF和2mLHClO₄，加熱溶解並蒸發至白煙冒盡，取下。趁余熱加入5mL(1+1)HCl溶解鹽類，冷卻後移入50mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻，放置澄清。分取5.0mL清液置於25mL容量瓶中，補加0.5mL(1+1)HCl，然後按校準曲線分析步驟操作，測得鎳量。

鎳含量的計算公式同式(43.6)。

(2)難分解試樣

稱取0.5～1g(精確至0.0001g)試樣置於石墨坩堝(剛玉坩堝)中，加3gNa₂O₂，攪拌均勻，再覆蓋一薄層，放入650℃高溫爐中熔融10～15min，取出冷卻。將坩堝置於250mL燒杯中，加入70～80mL熱水提取，加幾滴無水乙醇，煮沸10min，冷卻。用中速濾紙過濾，用氫氧化鈉溶液洗滌燒杯及沉澱幾次(坩堝不必洗出)。沉澱用15mL(1+1)HCl溶解於原燒杯中，用(1+99)HCl洗滌燒杯、坩堝和濾紙，溶解溶液用50mL容量瓶承接，用水稀釋至刻度，搖勻。分取5.0mL溶液置於50mL燒杯中，蒸干脫水，用(1+1)HCl溶解鹽類，然後按酸溶法(一般試樣)分析步驟操作，測得鎳量。

鎳含量的計算公式同式(43.6)。

(3)高鐵量試樣(磷酸三丁酯萃淋樹脂分離)

試樣按一般試樣酸溶分解後，分取5.0mL清液置於50mL燒杯中，加入2g磷酸三丁酯萃淋樹脂，充分攪拌，直至溶液顏色褪至淺黃色為止。如試樣含鐵量高，可酌情多加幾次磷酸三丁酯萃淋樹脂，每次約0.5g，充分攪拌。然後在漏鬥上用棉花過濾，用(1+1)HCl洗滌，濾液用50mL燒杯承接，加入2mLHClO₄，加熱至白煙冒盡，取下冷卻。加入1mL(1+1)HCl，蓋表面皿微熱溶解鹽類，冷卻，移入25mL容量瓶中，然後按酸溶法(一般試樣)分析步驟操作，測得鎳量。

鎳含量的計算公式同式(43.6)。

注意事項

難分解試樣可採用氫氧化鈉加少量過氧化鈉熔融，對坩堝腐蝕性小，可延長使用時間。

G. 分離和富集

鈾在礦石中含量都很低，大量的伴生元素往往妨礙鈾的測定。因此，大部分測定鈾的方法都需先行分離或富集。分離鈾的方法很多，有沉澱法、螯合物形成法、萃取法、色層法、離子交換法和汞陰極電解法等。

65.1.2.1 沉澱分離法

鈾沉澱分離的方法很多。在沒有碳酸鹽、檸檬酸、酒石酸及氟化物存在的適當介質中，用氨水、吡啶或六次甲基四胺都能將鈾沉澱成重鈾酸銨，與鹼金屬、鹼土金屬以及銅、鎳、鈷、鋅、錳等元素分離，鐵、鋁、鋯、鈦、稀土等與鈾一起被沉澱。氟化物、碘酸鹽或草酸鹽在適當的酸性介質中可以沉澱鈾(Ⅳ)，而鈾(Ⅵ)不沉澱，可藉此用於分別測定鈾(Ⅳ)和鈾(Ⅵ)。用氟化物作沉澱劑，由於生成水合四氟化鈾，將與很多伴生的陽離子形成復鹽，而使鈾(Ⅳ)與鐵、鋁、鋯、鈦、鈮、和鉭等元素分離。磷酸鹽在(2+98)～(4+96)HCl溶液中，能定量地沉澱鈾(Ⅳ)成UO₂HPO₄，鋯、釷、鉍等也同樣被沉澱，沉澱溶解於過量的磷酸或其他強酸中，此法在分析中主要用作鈾與釩分離。某些有機試劑亦能沉澱鈾(Ⅳ)，如銅鐵試劑可在強硫酸或鹽酸介質中沉澱鈾(Ⅳ)，鐵、鋯、鈦、釩、鈮、膽、錫等同時被沉澱。鹼金屬、鹼土金屬、鈾(Ⅵ)，以及鋁、磷、鎳、鋅等不被沉澱。鈷試劑(α-亞硝基-β-萘酚)則在弱酸或弱鹼性溶液中沉澱鈾(Ⅵ)，鈷、鐵、鎳等同時被沉澱，而鋁、鋅、鹼土金屬等不被沉澱。

65.1.2.2 配位分離法

鈾形成配合物分離，最典型的方法是鈾和碳酸鈉形成Na₄UO₂(CO₃)₃配合物進入溶液與鐵、鈦、鈷、鎳、錳、鋅、鈹和鹼土金屬分離。

65.1.2.3 萃取分離法

萃取分離的方法也很多。在0.05～0.5mol/LHNO₃中可用乙醚萃取硝酸鈾醯，部分釷、鈰、鐵、釩亦同時被萃取。在(1+9)H₂SO₄中可用三氯甲烷或乙醚萃取鈾的銅鐵試劑配合物與鋁、氫氧化銨組、鹼土金屬及硫化銨組的其他元素分離。TBP萃取鈾主要在硝酸介質中進行，萃取分配比在5～6mol/LHNO₃中達到最大值;但在有大量硝酸鹽存在下，即使硝酸濃度低於1mol/L，鈾也能定量被萃取。常用的鹽析劑有:硝酸鋁、硝酸鈣、硝酸鈉和硝酸銨，同時被萃取的有釷、鈧、釔和金等。在4mol/LHNO₃溶液中也可用(2+8)磷酸三丁酯-苯萃取鈾。也有在pH2～3的硝酸介質中，以硝酸鈉作鹽析劑，用磷酸三丁酯萃取鈾(Ⅵ)，釷、鋯和稀土元素同時被萃取。

三烷基氧膦(TRPO)和三辛基氧膦(TOPO)都是鈾的有效萃取劑。二者萃取鈾的酸度基本相同，均為0.5～3mol/LHNO₃，同時被萃取的有鐵、鈰、釩、鋯、釷和鉬(均為高價)。

65.1.2.4 色層分離法

目前，用於萃取色層分離鈾的萃取劑有:胺類萃取劑N₂₆₃(氯化三辛基甲基胺)、N₂₃₅(三正辛胺)、N₁₉₂₃(國產胺型萃取劑);中性配位劑P₃₅₀(甲基磷酸二甲庚酯)、TBP(磷酸三丁酯)、C1-TBP萃淋樹脂;酸性配位劑P₅₀₇(2-乙基己基磷酸單2-乙基己酯);亞碸類萃取劑DOSO(二正辛基亞碸)等結合載體聚三氟氯乙烯粉、聚四氟乙烯粉、硅膠、硅烷化硅球、DA₂₀₁大孔吸附樹脂(二乙基苯-丙烯腈共聚物)、X-5型大孔吸附樹脂(聚二乙烯苯)、交聯聚甲基丙烯酸型樹脂和泡沫塑料(聚氨酯或聚醚酯)等作載體組成的固定相，均能達到在一定濃度的硝酸或鹽酸溶液中富集分離的目的。在實踐中得到廣泛應用的是P₃₅₀萃取色層、Cl-TBP萃淋樹脂。用DOSO-交聯聚甲基丙烯樹脂組成的固定相，可在1.5mol/LHClO₄中定量富集鈾，同時被富集的還有金、鈀、汞等。CL-TBP萃淋樹脂，可在!(HNO₃)=12%～50%介質中萃取鈾，同時被萃取的有金、釷、釔、鈧。在!(HNO₃)=6%～35%介質中可用P₃₅₀與DA₂₀₁或者X-5型聚二乙烯苯組成的萃取色層定量富集鈾，在有鹽析劑硝酸鋁存在下可降低酸度為!(HNO₃)=2%，鈾也能定量被萃取，同時被萃取的還有釷。在0.5～3mol/LHCl-2.5～3mol/LNaCl體系中P₃₅₀也能定量萃取鈾，同時被萃取的還有鎵、鉈、金等。

65.1.2.5 離子交換樹脂分離法

離子交換樹脂的方法也適用於微量鈾的分離，目前應用較廣泛的是大孔陽離子交換樹脂D₂₃₅，是在4mol/LHCl中(或者在含有100g/LNaCl存在下交換酸度可降至為1mol/LHCl)進行交換分離釷，稀土、鋯、鈦、釩等干擾元素。

在硫酸或高氯酸溶液中，用汞陰極電解法，鈾被還原為四價(部分為三價)留在溶液中鋅、鎘、鐵、鉻、鉈、鈷、鎳、錳、銦、鉛、錫、銻、銅、鉍、金、銀等元素以金屬析出而與鈾分離。稀土、鋯、鈮、鉭等元素與鈾共存於溶液中。

H. 各類離子交換樹脂的再生方法

再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用，並適當地選擇價格較低的酸、鹼或鹽：

1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫，再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫，水洗至PH值中性即可使用。

2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生，用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂)；氫型強酸性樹脂用強酸再生，用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。為此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

3、氯型強鹼性樹脂，主要以NaCl 溶液來再生，但加入少量鹼有助於將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的鹼鹽液再生，常規用量為每升樹脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。

4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸，使樹脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。

5、陽樹脂再生：

通鹽酸：在環境溫度下，將4%的樹脂床體積4倍的HCL通過樹脂床，通過時間約2小時。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗：以運行流速和流向，通除鹽水至PH=5-6.樹脂床備用。

6、陰樹脂再生：
通氫氧化鈉：在環境溫度下，將濃度為4%的樹脂體積4倍量的NaOH通過樹脂床，通過時間約為2小時。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗：以運行流速和流向，通除鹽水至PH=8，樹脂床備用
具體操作可根據樹脂使用情況酌情增加酸鹼的濃度和再生時間。

(8)萃淋樹脂制備方法擴展閱讀：

應用領域：

1）水處理

水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90%，用於水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

2）食品工業

離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如：高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而後經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。

3）制葯行業

制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。

4）合成化學和石油化學工業

在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。

甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

5）環境保護

離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影製片廢液里的有用物質等。

6）濕法冶金及其他

離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

I. 什麼叫萃淋樹脂

萃淋樹脂的研究可追溯到 20世紀70 年代初 Warshawsky等的開創性工作。萃淋樹脂由萃取劑吸附到常規的大孔聚合物載體（極性或非極性載體）上制備而成，用於各種萃取操作，提取各種金屬，在萃取、洗脫方面兼有顆粒和液體兩種特點，有人將這種技術叫做固液萃取技術。螯合和離子交換樹脂有較高選擇性，但它們在分離中的應用受到合成的復雜性、高成本以及官能團鍵合到樹脂上的困難和費時的限制。盡管萃取分離技術已在很多領域得到應用，但有時易形成第三相，分層困難。考慮到這些不足，萃淋樹脂將溶劑萃取和離子交換結合起來，成為分離科學中的一個重要研究領域，對它的研究愈來愈受到人們的重視。

J. α能譜法

方法提要

試樣經氫氟酸-硝酸-硫酸-高氯酸分解後，轉化成(25+75)HNO₃溶液，採用負壓反相萃取色層或自然反相CL-TBP萃淋樹脂萃取色層分離鈾，以水解吸鈾後，用電沉積法鍍片制備鈾α源，用α能譜分析儀測定²³⁴U/²³⁸U。

試樣在剛玉坩堝中加入過氧化鈉，於700℃熔融後，用10g/LEGTA-(5+95)三乙醇胺提取，制備成(25+75)HNO₃溶液，採用負壓反相萃取色層或自然反相CL-TBP萃淋樹脂萃取色層分離釷，以3mol/LHCl洗脫釷後，用電沉積法鍍片制備釷α源，用α能譜分析儀測定²³⁰Th/²³²Th。

儀器和裝置

金硅面壘半導體探測器，α探測真空室，真空泵(真空度小於10Pa)，電荷靈敏放大器，線性放大器，偏壓電源(輸出電壓0～300V，穩定度好於0.2%)，多道能譜儀(不少於1024道)。直流穩定電源(電流0～2A)。鉑電極電沉積陽極。用直徑0.5～1mm電鉑絲，一端繞成"8mm左右的平面螺狀環(盤香狀)，電鍍時，螺狀環面對不銹鋼圓片。沉積槽聚四氟乙烯製成，內徑"20mm，高80mm，不銹鋼底座，陽極與陰極間距1cm。恆溫水浴箱。

試劑

過氧化鈉。

氯化銨。

草酸銨。

氫氟酸。

硝酸。

高氯酸。

硫酸。

三乙醇胺-EGTA混合液100mL溶液中含5mL三乙醇胺和1gEGTA。

氯化鎂溶液(20g/L)。

氫氧化鈉溶液(10g/L)。

鈾電沉積液稱取2gNH₄Cl和5g(NH₄)₂C₂O₄溶於100mL水中(30℃)，用鹽酸調pH為6。

釷電沉積液稱取2gNH₄Cl和5g(NH₄)₂C₂O₄溶於100mL水中(30℃)，用鹽酸調pH為2。

CL-TBP萃淋樹脂0.193～0.250mm。

色層柱內徑7.6mm，高150mm。

天然鈾α標准源一個。

天然釷和²³⁰Th(或²¹⁰Po)工作源各一個。

分析步驟

(1)測定鈾的試樣分解

稱取0.1～4.0g(精確至0.0001g)鈾總量不大於150μg試樣置於100mL聚四氟乙烯燒杯中，加5mLHF、5mLHNO₃、5mL(1+1)H₂SO₄和2mLHClO₄，蓋上聚四氟乙烯蓋，在低溫電爐上煮沸30min以上。打開蓋，繼續蒸發至小體積，取下，冷卻，轉入鉑皿中，在電爐上蒸至白煙冒盡。取下，冷卻，加15mL(2+1)HNO₃，於電爐上提取至溶液透明，轉入100mL燒杯中，用(1+3)HNO₃沖洗鉑皿，洗液轉入100mL燒杯中，加入1～2gNa₂O₂，待劇烈反應完畢，用(1+3)HNO₃沖洗杯壁，使溶液體積保持在50mL左右，繼續在電爐上提取至溶液清澈透明。取下，冷卻。

(2)鈾富集分離

將溶液過濾於已用(1+3)HNO₃平衡過的色層柱中，視需要採用負壓反相萃取色層分離或自然反相萃取色層分離。

a.負壓反相萃取色層分離。利用負壓反相萃取色層分離雜質裝置(圖66.1)控制流速在2～5mL/min，待上柱液流盡，用20mL(1+3)HNO₃淋洗柱3次;用14mL3mol/LHCl淋洗柱3次，4mL水淋洗柱1次，流出液棄去。利用負壓反相萃取色層分離釷(鈾)裝置(圖66.2)，用10mL蒸餾水控制流速在2～5mL/min之間分2次洗脫鈾，流出液承接於大氣吸收瓶中，然後再轉入50mL燒杯中，用水洗盡大氣吸收瓶，洗液轉入50mL燒杯中，加入1mLHNO₃和0.5mLHClO₄，置於電爐上冒煙蒸干後，稍冷卻，再加入1mLHCl，低溫蒸干，供電沉積使用。色層柱用20mL水淋洗後，用帶玻璃珠的乳膠管堵住色層柱嘴。於色層柱貯液杯中加入20mL水，蓋上蓋，供下次使用。

圖66.1 色層柱和接液瓶

圖66.2 負壓反相萃取色層分離雜質裝置

圖66.3 負壓反相萃取色層分離釷(鈾)裝置

b. 自然反相萃取色層分離。控制自然流速在 1mL/min 以下，待上柱液流盡，用 20mL ( 1 +3) HNO₃淋洗柱 3 次，用14mL 3mol / L HCl 淋洗柱 3 次，4mL 水淋洗柱1 次，流出液棄去。用 10mL 水分 2次洗脫鈾，流出液承接於 50mL 燒杯中，加入1mL HNO₃和 0. 5mL HClO₄，置於電爐上冒煙蒸干後，稍冷卻，再加入 1mLHCl，低溫蒸干，供電沉積使用。色層柱用20mL 水淋洗後，用帶玻璃珠的乳膠管堵住色層柱嘴。於色層柱貯液杯中加入20mL 水，蓋上蓋，供下次使用。

(3)測定釷的試樣分解

稱取0.1～4.0g(精確至0.0001g)釷總量不大於150μg試樣置於剛玉坩堝中，視試樣量，加入4～8gNa₂O₂，用玻棒攪勻，上面再覆蓋一層過氧化鈉，置於700℃的高溫中熔融10min，取出，冷卻。將坩堝放入250mL燒杯中，視試樣量，用50～200mL三乙醇胺-EGTA混合液提取，洗出坩堝;若溶液沉澱很少，則加入2mL氯化鎂溶液。將燒杯置於電爐上煮沸2min，取下，冷卻。用快速定量濾紙過濾，沉澱和燒杯用氫氧化鈉溶液各洗2次，再用水各洗2次。用(3+7)熱硝酸將沉澱溶解於原燒杯中。

(4)釷富集分離

將溶液過濾於已用(25+75)HNO₃平衡過的色層柱中，視需要採用負壓反相萃取色層分離或自然反相萃取色層分離。

a.負壓反相萃取色層分離。利用負壓反相萃取色層分離雜質裝置(圖66.2)控制流速在2～5mL/min，待上柱液流盡，用20mL(25+75)HNO₃淋洗柱3次，4mL3mol/LHCl淋洗柱1次，流出液棄去。利用負壓反相萃取色層分離釷(鈾)裝置(圖66.3)，用10mL3mol/LHCl控制流速在2～5mL/min，分2次洗脫釷，流出液承接於大氣吸收瓶中，然後再轉入50mL燒杯中，用水洗盡大氣吸收瓶，洗液轉入50mL燒杯中，加入1mLHNO₃和0.5mLHClO₄，置於電爐上冒煙蒸干後，稍冷卻，再加入1mLHCl，低溫蒸干，供電沉積使用。色層柱用30mL水淋洗後，用帶玻璃珠的乳膠管堵住色層柱嘴。於色層柱貯液杯中加入20mL水，蓋上蓋，供下次使用。

b.自然反相萃取色層分離。控制自然流速在1mL/min以下，待上柱液流盡，用20mL(25+75)HNO₃淋洗柱3次，4mL3mol/LHCl淋洗柱1次，流出液棄去。用10mL3mol/LHCl分2次洗脫釷，流出液承接於50mL燒杯中，加入1mLHNO₃和0.5mLHClO₄，置於電爐上冒煙蒸干後，稍冷卻，再加入1mLHCl，低溫蒸干，供電沉積使用。色層柱用30mL水淋洗後，用帶玻璃珠的乳膠管堵住色層柱嘴。於色層柱貯液杯中加入20mL水，蓋上蓋，供下次使用。

(5)電沉積制備α源

a.鈾α源的制備。用10mL鈾電沉積液溶解分離純化後的試樣，試液倒入電沉積槽，加入0.05～0.1g(NH₄)₂C₂O₄，將電沉積槽放入水溫(65±5)℃的恆溫水浴箱中，接通電源，將電流調至1.2A。此時，電沉積液pH為6;電沉積時間視pH變化而定，一般為40min左右，pH由6上升到8，再由8降到2;這時，向電沉積槽內加入3滴氨水，3～5min後加入幾滴氨水，切斷電源，小心取出陰極片，水清洗後用酒精棉球擦凈樣片，晾乾，編號待測。

b.釷α源的制備。用10mL釷電沉積液溶解分離純化後的試樣，試液倒入電沉積槽，加入0.05～0.1g(NH₄)₂C₂O₄，將電沉積槽放入水溫(65±5)℃的恆溫水浴箱中，接通電源，將電流調至1.2A。此時，電沉積液pH為2;電沉積時間視pH變化而定，一般為40min左右，pH由2上升到8，再由8降到2;這時，向電沉積槽內加入3滴氨水，3～5min後加入幾滴氨水，切斷電源，小心取出陰極片，用水清洗後用酒精棉球擦凈樣片，晾乾，編號待測。

(6)測量

a.譜儀工作狀態選擇。

aα探測真空室的真空度一般控制在1～10Pa。真空度不宜過高，以免引起核反沖對探測器的污染。

b確定探測器的工作偏壓:根據偏壓-能量解析度實驗曲線，選擇解析度最好的偏壓作為探測器最佳偏壓值。每個探測器初次使用前必須進行偏壓選擇。

c改變線性放大器的放大倍數，使測量峰居於顯示器合適部位。

d測量能量解析度:將²³⁰Thα源或²¹⁰Poα源放入α探測真空室內，抽真空。測量α譜儀的能量解析度，要求儀器的能量解析度好於1%。

b.能量刻度。用天然釷或其他已知能量的α薄源對譜儀進行能量刻度，能量非線性不得超過1%。

c.效率刻度。將已知放射性活度的鈾標准源放在探測真空室內，抽真空，測量²³⁸U、²³⁴Uα能譜，求出實測計數與鈾標准源活度的百分比，即為探測效率，按式(66.1)計算: