ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Радиационный контроль

ПОДГОТОВКА ПРОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРОНЦИЯ-90 РАДИОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Радыяцыйны кантроль

ПАДРЫХТОУКА ПРОБ ДЛЯ ВЫЗНАЧЭННЯ СТРОНЦБ1Я-90 РАДЫЕХ1М1ЧНЫМ1 МЕТ АДАМ I

Издание официальное

Госстандарт

Минск

УДК [546.42.027:543.52.05]:006.354    Н09

Ключевые слова: изотоп стронция-90, выделение радиохимическое, продукты пищевые, вода питьевая ОКС 17.240; 19.020

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Государственным предприятием "Центр эталонов, стандартизации и метрологии"

ВНЕСЕН Управлением метрологии и радиометрического контроля Госстандарта Республики Беларусь

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстандарта Республики Беларусь от 5 февраля 1998г. № 3

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта Республики Беларусь

Издан на русском языке

неплодов - 15-25 ч, мяса - до 35 ч. Рекомендуется периодически перемешивать золу. Если после указанного времени термической обработки зола не приобретет светло-серого цвета, проводят ее доозоление в процессе радиохимического анализа после внесения в пробу носителей. После окончания озоления остьгоший до комнатной температуры зольный остаток взвешивают для определения коэффициента озоления по формуле

т

М'

где т - масса золы в г;

М - масса исходной сырой пробы, кг.

Если в золе содержатся обугленные частицы, содержимое тигля после охлаждения смачивают концентрированной азотной кислотой, добавляют несколько капель концентрированной перекиси водорода, высушивают и прокаливают еще раз при температуре 450-600° С.

5.1.1.5 Переведение проб в раствор. Доозоление В случае получения золы темного или темно-серого цвета и при наличии в пробе обугленных частиц проводят доозоление. Навеску золы 20-30 г помещают в фарфоровую чашку или термостойкий химический стакан, вносят носители определяемых радионуклидов, увлажняют концентрированной азотной кислотой с добавлением 2-3 мл перекиси водорода и выпаривают досуха на электроплитке. Затем помещают пробу в муфельную печь на 20 мин при температуре 300-350° С. Чашку охлаждают и повторяют указанные операции доозоления.

Далее золу обрабатывают концентрированной соляной кислотой, добавляя 2-3 см³ на 1 г золы, упаривают досуха, сухой остаток растворяют при нагревании в течение получаса в 200-250 см³ 2н. НС1, отделяют нерастворившийся осадок фильтрованием, фильтр промывают горячим раствором 1н. НС1 (50-100 см³): Фильтрат используют для определения стронция-90.

Если доозоление зольного остатка не проводят, его переводят в раствор способом, указанным в соответствующей методике. ¹

СТБ 1059-98

5.1.2 Способ мокрой минерализации

Способ основан на полном разрушении органических веществ продукта концентрированной азотной кислотой с добавлением перекиси водорода при нагревании и предназначен для переведения в раствор небольших количеств пищевых продуктов животного происхождения с уровнем Р - активности > 37 Бк.

5.1.2.1    Аппаратура, материалы, реактивы:

-    плитка электрическая;

-    кислота азотная по ГОСТ 4461, х.ч.;

-    перекись водорода по ГОСТ 10929, х.ч.

-    растворы носителей иттрия, стронция, цезия по 5.1.1.2.1.

5.1.2.2    Минерализация проб

В стакан емкостью 2 дм³ помещают 500 см³ концентрированной азотной кислоты, нагревают до кипения и порциями по 10-20 г постепенно при перемешивании вносят предварительно взвешенную пробу. При растворении жирных сортов мяса, масла, сгущенного молока с сахаром следует соблюдать особую осторожность из-за возможности образования большого количества паров. Обычно процесс растворения может продолжаться 1-2 ч в зависимости от объема и вида пробы.

После внесения всей массы продукта в стакан добавляют растворы носителей иттрия, стронция, цезия, приготовленные по 5.1.1.2.1, и, продолжая кипячение, постепенно по 5-10 капель добавляют перекись водорода до полного разложения пробы (прекращения выделения бурых паров и осветления раствора).

По мере уменьшения объема кислоты, если проба полностью не разложилась, добавляют еще 200-500 см³ концентрированной азотной кислоты. Для разложения 1 кг пробы достаточно 0,5-1,0 дм³ азотной кислоты и 0,2-0,4 см³ перекиси водорода. После полного разложения пробу охлаждают, застывший жир удаляют, промывают в стакане 6 моль/дм³ азотной кислотой, присоединяя промывной раствор к основному. Раствор кипятят до полного разложения перекиси водорода (прекращение выделения мелких пузырьков) в течение 10-20 мин и разбавляют равным объемом дистиллированной воды. ²

СТБ 1059-98

6 Подготовка проб питьевой воды и определение стронция-90

При анализе на содержание стронция-90 проб питьевой воды применяется одна из двух методик первичной обработки: основанная на соосаждении стронция с карбонатами щелочноземельных металлов /Са, Mg/ либо основанная на способности растворенного в воде стронция сорбироваться на ионообменной смоле.

6.1    Концентрирование методом ионного обмена

6.1.1    Аппаратура, материалы и реактивы:

-    аппаратура, материалы и реактивы, указанные в 5.1.1Л;

-    спектрофотометр атомно-абсорбционный с пламенной ионизацией;

-    колонка стеклянная длиной 60 см, внутренним диаметром 3 см;

-    катионит КУ-2, размер зерен 0,25-1,00 мм;

-    кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,19г/см³,6н. раствор;

-    аммония роданид по ТУ 6-09-4708;

-    серебро азотнокислое по ГОСТ 1277, 0,1н. раствор

6Л .2 Катионит КУ-2 промывают 6н. раствором соляной кислоты до отрицательной реакции на ионы железа (реакция с роданидом аммония) и дистиллированной водой до отрицательной реакции на ионы хлора (реакция с азотнокислым серебром).

6.13 Помещают в стакан 150-300 г катионита с размером зерен 0,25-1,00 мм, добавляют дистиллированную воду и содержимое переносят в стеклянную колонку.

6.1.4    Пропускают через подготовленную колонку с катионитом 10-100л воды со скоростью 2-3 дм^ч. Десорбцию стронция-90 осуществляют 6н. НС1.

6.1.5    Полученный солянокислый раствор выпаривают почти досуха, разбавляют дистиллированной водой и осаждают карбонаты щелочноземельных металлов.

6.1.6    После концентрирования осадок растворяют в азотной или соляной кислоте и определяют содержание стронция-90 по дочернему продукту -иттрию-90 после накопления и выделения последнего с носителем стабильного иттрия.

6.2 Метод соосаждения с карбонатами щелочно-земельных металлов

6.2.1    Аппаратура, материалы, реактивы:

-    аппаратура, материалы, реактивы, указанные в 5.1.1.1;

-    центрифуга по ТУ 5.375-4261;

СТБ 1059-98

-    кастрюля эмалированная емкостью Юл;

-    спектрофотометр атомно-адсорбционный с плазменной ионизацией или фотометр пламенный ;

-    аммоний углекислый по ГОСТ 3770, х.ч., насыщенный раствор;

-    аммиак водный по ГОСТ 3760, безугольный аммиак по 5Л. 1.2.1;

-    натрий углекислый по ГОСТ 83, ч.д.а., 20%-ный раствор;

-    кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч., растворы 2 и 6 моль/дм³;

-    стронций азотнокислый по ГОСТ 5429, ч.д.а., 50 мг/см³ в расчете на металл, допускается использование нетитрованного раствора Sr;

-    стронций хлористый 6-водный по ГОСТ 4140, ч.д.а., допускается использование нетитрованного раствора Sr;

-    железо хлорное, 6-водное по ГОСТ 4147, ч.д.а., раствор 10 мг/см³ в расчете на металл;

-    пероксид водорода по ГОСТ 10929, х.ч.;

-    иттрий азотнокислый 6-водный по ТУ 6-09-4676, х.ч.;

-    иттрий хлористый, 6-водный по ТУ 6-09-4768, х.ч., раствор 7,5 мг/см³ в расчете на металл;

-    кислота щавелевая по ГОСТ 22180, х.ч., насыщенный раствор;

-    бумага индикаторная универсальная по ТУ-6-09-1181, pH 1-10;

-    натрия гидроокись по ГОСТ 4328, ч.д.а.;

-    аммоний хлористый по ГОСТ 3773, ч.д.а.;

-    спирт этиловый по ГОСТ 18300;

-    фильтры бумажные беззольные "белая лента" диаметром 5, 7, 9, 15 см;

-    бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026.

6.2.2    В пробы воды объемом 10-15 дм³ вносят 2 см³ носителя стронция и 5 мл Ca(N0₃)₂, перемешивают и отстаивают 5 ч. Отбирают 20 см³ воды для определения выхода стронция на атомно-абсорбционном спектрофотометре. Остальную пробу выдерживают на плитке 1 ч при 50-80° С, добавляют 15 г углекислого аммония, 80 см³ аммиака, перемешивают и оставляют на полчаса на плитке. После этого пробу оставляют для коагуляции и отстоя осадка на ночь.

6.2.3    Осветленную часть раствора декантируют, а осадок отфильтровывают на воронке с фильтром "белая лента" или отделяют центрифугированием.

11

6.2.4    Осадок карбонатов на фильтре или в центрифужных пробирках, а также на стенках кастрюли, в которой осаждали карбонаты, растворяют минимальным количеством 6 моль/дм³ раствором соляной кислоты, промывают горячей подкисленной дистиллированной водой. В объединенный фильтрат вносят 1см³ раствора хлорного железа (10 мг в расчете на металл), 0,5 см³ 30%-ной перекиси водорода и кипятят 10-15 мин для удаления СО2, добавляют небольшими порциями безугольный аммиак до образования гидроокисей (pH 7,5-8,0), контролируя реакцию раствора по индикаторной бумаге.

6.2.5    Из горячего раствора после коагуляции осадок отфильтровывают через фильтр "белая лента", промывают 2 раза по 10-15 см³ горячей дистиллированной воды без СОг, содержащей 3-4 капли аммиака. Осадок отбрасывают.

6.2.6    К раствору приливают аммиак до pH 9-10 и затем насыщенный раствор углекислого аммония в количестве, равном объему пробы, либо 15-20г углекислого аммония или натрия. Пробу выдерживают при температуре 80-90° С в течение часа, затем охлаждают. Осветленную часть раствора декантируют, осадок отфильтровывают на воронке с фильтром "белая лента", промывают 2 раза по 15-20 см³ холодной дистиллированной воды. Раствор отбрасывают.

6.2.7    Осадок карбонатов на фильтре растворяют минимальным количеством 6 моль/дм³ соляной кислоты. Осадок на стенках стакана, в котором проводилось осаждение карбонатов, также растворяют и пропускают через фильтр. Фильтр промывают 50 см³ дистиллированной воды.

6.2.8    В раствор вносят 1 см³ хлорного железа (10 мг в расчете на металл), 0,5 см³ 30%-ной перекиси водорода и повторяют операции 6.2.4 и

6.2.5 с внесения 1 см³ хлорного железа. Время отделения второго осадка гидроокиси железа записывают и считают за начало накопления иттрия-90. Осадок отбрасывают.

6.2.9    Фильтрат подкисляют добавлением 1-2 см³ 6 моль/дм³ соляной кислоты, вносят носитель иттрия (15 мг в расчете на металл) и оставляют для накопления иттрия-90.

6.2.10    Через 17 сут раствор кипятят 15-20 мин для удаления СО2 и осаждают гидроокись иттрия безугольным аммиаком при pH 7,5-8,0 (см. 6.2.11, примечание 1).

12

СТБ 1059-98

6.2.11    Горячий раствор с осадком фильтруют через фильтр "белая лента" (центрифугируют), осадок промывают 2 раза по 8-9см³ горячей дистиллированной воды с добавлением 2-3 капель аммиака. Время отделения иттрия от стронция записывают.Фильзрат и промывные воды объединяют и оставляют для определения химического выхода стронция (см. примечания 1,2).

Примечания

1    При необходимости быстрого получения результатов выделение Y-90 можно проводить через 3-5 сут, не дожидаясь равновесия Sr-90 и Y-90. При расчете вносят поправку - коэффициент, учитывающий накопление Y-90.

2    Фильтрат, полученный по 6.2.2, подкисляют 6 моль/дм³ соляной кислотой, переносят в мерную колбу емкостью 100 см³ и доводят дистиллированной водой до метки, затем тщательно перемешивают, отбирают пипеткой 1см³ в мерную колбу на 50 см³ и разбавляют водой до метки. Раствор перемешивают и используют для определения выхода стронция пламеннофотометрическим методом.

6.2.12    Осадок на фильтре (или в центрифужной пробирке) растворяют в минимальном объеме 6 моль/дм³ соляной кислоты. Фильтр промывают 2 раза по 3 см³ подкисленной дистиллированной воды и вносят 1 см³раствора хлорида или нитрата стронция (5-10 мг в расчете на металл).

6.2.13    Раствор нагревают на водяной бане и повторяют осаждение гидроокиси иттрия безугольным аммиаком при pH 7,5-8,0.

6.2.14    Раствор с осадком центрифугируют, раствор отбрасывают, осадок промывают 2 раза горячей дистиллированной водой без СО2 с добавлением 2-3 капель аммиака. Центрифугируют и промывные воды отбрасывают.

6.2.15    Осадок в центрифужной пробирке растворяют в минимальном объеме 1 моль/дм³ соляной кислоты, добавляя кислоту по каплям до полного растворения осадка. К полученному раствору 1,0-1,5 см³ добавляют насыщенный раствор щавелевой кислоты до объема 8-10 см³ и ставят на водяную баню для коагуляции осадка оксалата иттрия (10-20 мин).

6.2.16    Осадок оксалата иттрия отделяют центрифугированием, раствор сливают, а осадок промывают 2 раза по 8-9 см³ горячей дистиллированной воды, затем 2 раза по 4-5 см³ этилового спирта. Раствор и промывные воды отбрасывают. К осадку в центрифужной пробирке приливают несколько раз по 0,5 см³ этилового спирта, переносят количественно на предварительно взвешенную алюминиевую подложку,

13

сушат до постоянного веса при 40-50° С, взвешивают для определения выхода Y-90 весовым методом и измеряют активность Y-90, повторяя измерение на вторые и третие сутки.

7 Определение стронция-90 в пищевых продуктах, сельскохозяйственном сырье и кормах

7.1 Оксалатный метод определения сгронция-90

Метод основан на совместном осаждении оксалатов стронция с равновесным иттрием-90, кальцием и редкоземельными элементами. Дальнейшую очистку иггрия-90 проводят двукратным осаждением его гидроокиси и двойных сульфатов редкоземельных элементов.

Аппаратура, материалы, реактивы:

-    аппаратура, материалы, реактивы по 5.1.1Л;

-центрифуга ТУ-5.375-4261;

-    растворы титрованные носителей стронция, иттрия, цезия, церия, приготовленные по 5.1.1.2;

-    кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч., концентрированная, 2н.,1н., 0,5н. растворы;

-    кислота азотная по ГОСТ 4461, х.ч., концентрированная;

-    перекись водорода по ГОСТ 10929, х.ч., 30%-ный раствор;

-    кислота щавелевая по ГОСТ 22180, х.ч., кристаллическая, насыщенный и 2%-ный водный растворы;

-    аммиак водный по ГОСТ 3760, 25%-ный и безугольный;

-    калий сернокислый, по ГОСТ 4145, кристаллический и насыщенный раствор в 0,5 н. НС1;

-    этиловый спирт по ГОСТ 18300, ректификованный.

Навеску золы исследуемой пробы 20-30 г помещают в термостойкий стакан емкостью 300-400 см³, смачивают водой и вносят по 1 см³ носителей стронция, иттрия, цезия и церия. Приливают концентрированную соляную кислоту из расчета 2-3 см³ на 1 г золы и упаривают содержимое стаканов досуха. После охлаждения стаканов эту операцию повторяют.

Сухой остаток кипятят 20-30 мин в 150-200 см³ 2 н. соляной кислоты и горячий раствор фильтруют через складчатый фильтр "белая лента" или через воронку Бюхнера. Фильтр с осадком переносят в стакан, заливают 100-150 см³ 2 н. НС1, вновь кипятят 20-30 мин. Раствор отфильтровывают, осадок на фильтре промывают горячей водой. Фильт-

14

СТБ 1059-98

раты объединяют и осаждают оксалаты стронция, кальция, иттрия и других редкоземельных элементов. Щавелевую кислоту добавляют из расчета 15 г на 30 г золы. Осаждение ведут из горячего раствора нейтрализацией его 25%-ным раствором аммиака до рН=1-2 (по универсальной индикаторной бумаге). После отстаивания осадка в течение 10-15 мин теплый раствор отфильтровывают, промывают несколько раз 1-2%-ным раствором Н2С2О4 и один раз 30 см³ спирта. Фильтрат закисляют концентрированной НС1 из расчета 10 см³ кислоты на 100 см³ раствора и сохраняют для определения цезия-137.

Фильтр с осадком оксалатов подсушивают, сжигают и прокаливают в тиглях в муфельной печи при температуре 500-600° С в течение 1-2 ч. Полученные при прокаливании карбонаты растворяют при нагревании в 100 см³ 2 н.НС1. Если осадок растворяется не полностью, добавляют 1 см³ перекиси водорода. Раствор кипятят 10-15 мин для удаления углекислого газа (СО2), разбавляют до 200-250 см³ дистиллированной водой /без СО2/ и фильтруют через фильтр "белая лента". Затем из него безугольным аммиаком осаждают гидроокись иттрия при pH 8. После отстаивания осадка его отфильтровывают (или центрифугируют), промывают 2-3 раза горячей дистиллированной водой без СО2, подщелоченной несколькими каплями аммиака, записывают время отделения иттрия-90 от стронция-90. Операции осаждения оксалатов и разделения стронция-90 от иттрия-90 проводят в течение одного дня. Осадок гидроокисей растворяют в 20-30 см³ горячей 1 н. НС1 (с добавлением 1-2 капель Н2О2), охлаждают до комнатной температуры, насыщают растертым в ступке сульфатом калия до помутнения раствора и, после отстаивания в течение 1-2 ч, выпавший осадок сульфатов церия отфильтровывают и промывают 5-10 см³ насыщенного раствора сульфата калия в 0,5 н. НС1.

В фильтрате определяют иттрий, разбавляя водой до 100-150 см³, кипятят 20 мин и осаждают безугольным аммиаком гидроокись иттрия. После отстаивания осадка основную часть раствора отделяют декантацией. Оставшийся осадок отфильтровывают (центрифугируют), промывают 2 раза по 10 см³ горячей дистиллированной водой без СО2. Гидроокись иттрия растворяют при нагревании в 10 см³ горячей 1н. НС1. Раствор разбавляют до 20 см³ водой и осаждают оксалат иттрия добавлением равного объема насыщенного раствора H2S2O4. После получасового выстаивания на горячей бане и последующего охлаждения до 30-40° С осадок отделяют, промывают водой, спиртом и прокаливают при температуре 800-900° С до Y2O3. Окись иттрия наносят на стандартную подложку, взвешивают и вычисляют химический выход:

15

где тг - масса подложки с осадком, мг; т\ - масса подложки без осадка, мг;

М - масса введенного в пробу носителя, мг.

Осадок на подложке смачивают спиртом, равномерно распределяют, подсушивают и определяют активность сгронция-90 по дочернему изотопу иттрия-90. Скорость счета осадка измеряют в течение трех дней с интервалом в 24 ч, а затем для контроля радиохимической чистоты еще раз через 14 дней (останется 2% иттрия-90).

7.2 Фосфатный метод определения стронция-90

Аппаратура, материалы и реактивы:

-    аппаратура, материалы и реактивы те же, что в 7.1;

-    аммоний щавелевокислый по ГОСТ 5712, 1%-ный раствор.

Метод основан на предварительном выделении равновесного иг-

трия-90 из раствора в виде фосфата по реакции YС1з+НзР04=YP04+3HC1 с последующей радиохимической очисткой иттрия осаждением его гидроокиси и оксалата и применяется для определения в молоке и др. продуктах животноводства.

Отвешивают навеску золы 20-30 г (при исследовании молока берут всю полученную золу вместе с введенными на стадии озоления носителями), помещают ее в химический стакан, вносят по 1 см³ носители иттрия, стронция, цезия. Затем золу смачивают водой, приливают 50-60 см³ концентрированной НС1 и упаривают досуха. Операцию повторяют еще один раз. Сухой остаток растворяют при нагревании в 300см³ 2 н. НС1 и фильтруют, промывая фильтр горячей 2 н. НС1. В случае проведения процесса доозоления пробы ее растворяют в таком же количестве 2 н. НС1, разбавляют водой до 400-500 см³ и при нагревании осаждают фосфат иттрия нейтрализацией раствора безугольным аммиаком до pH 3-4 для проб молока и мяса, для проб костей до pH 2-3. После отстаивания осадка раствор фильтруют через беззольный фильтр ''красная" или "белая" лента, промывают горячей дистиллированной водой 2-3 раза. Записывают время разделения иттрия-90 и стронция-90.

Фосфат иттрия растворяют при нагревании в минимальном объеме горячей 2н. НС!, разбавляют водой до 30-40 см³, приливают половину объема насыщенного раствора щавелевой кислоты, нагревают и осаж-

16

СТБ 1059-98

дают оксалат иттрия, нейтрализуя горячий раствор безугольным аммиаком до pH 1-2 и после охлаждения и отстаивания осадка отфильтровывают, промывают на фильтре несколько раз 1%-ным раствором оксалата аммония, спиртом, подсушивают в сушильном шкафу, переносят в фарфоровый тигель и прокаливают при 800-900° С в течение 0,5-1,0 ч. Прокаленный осадок растворяют в 100 см³ горячей 2н. НС1, раствор кипятят для удаления углекислого газа, затем безугольным аммиаком осаждают гидроокись иттрия при pH > 8. Осадок отфильтровывают (или центрифугируют), промывают 1-2 раза горячей свежепрокипяче-ной дистиллированной водой с 2-3 каплями аммиака и растворяют на фильтре в 10 см³ горячего раствора 1н. НС1 (или в центрифужной пробирке в 1 см³ концентрированной НС1). При необходимости (завышенный х.в. иттрия) осаждение гидроокиси повторяют.

Раствор разбавляют до 20 см³ водой, приливают равный объем насыщенного раствора щавелевой кислоты и нагревают почти до кипения. После отстаивания и охлаждения оксалат иттрия отфильтровывают, промывают 1%-ным раствором щавелевой кислоты, спиртом, переносят в фарфоровый тигель и прокаливают при температуре 800-900° С в течение 0,5-1,0 ч. Окись иттрия охлаждают в эксикаторе, переносят на стандартную подложку, взвешивают и измеряют бета-активность Y-90 аналогично 7.1 .

7.3 Определение стронция-90 в молоке и жидкой кисломолочной продукции без предварительной их минерализации

Метод основан на переводе стронция-90 из молока, кефира и т.д. в сыворотку при pH 4,0-4,5, концентрировании радионуклида в виде оксалатов с носителем стабильным стронцием совместно с другими щелочно-земельными элементами с последующим определением стронция-90 по равновесному иттрию-90 после его накопления.

Аппаратура, материалы и реактивы:

-    аппаратура, материалы и реактивы по 5.1 Л Л;

-    воронка Бюхнера.

Анализируемую пробу молока закисляют 2н. раствором соляной кислоты до pH 4,0-4,5 (из расчета 35-40 см³ 2н. НС1 на 1 дм³ молока). Пробы кисломолочных продуктов (кефир, простокваша и т.п.) не закисляют. В случае доставки в лабораторию скисшего молока (pH 5,0-5,5) для закисления его до pH 4,0-4,5 берут 2-5 см³ 2н. НС1 в расчете на 1 дм³ продукта. Затем пробы нагревают на кипящей водяной бане (90-100° С) в течение 1 ч или в сушильном шкафу при температуре 100-110° С в течение 3-4 ч.

17

СТБ 1059-98

Содержание

1    Область применения......................................................................... 1

2    Нормативные ссылки....................................................................... 1

3    Определения, обозначения и сокращения...................................... 3

4    Общие требования............................................................................ 3

5    Подготовка проб к радиохимическому анализу........................... 3

6    Подготовка проб питьевой воды и определение стронция-90.....    10

7    Определение стронция-90 в пищевых продуктах, сельскохозяйственном сырье и кормах................................................................. 14

8    Идентификация и проверка радиохимической чистоты.............    20

III

На водяной бане проводят термическую обработку проб объемом до 1 дм³, при объеме проб больше 1 дм³ - в сушильном шкафу. Во избежание значительного упаривания проб их закрывают пергаментной бумагой, стеклянными крышками и т.п.

После разделения фаз сыворотки и творога и охлаждения, их разделяют фильтрованием через 4-6 слоев марли (отбрасывают творог на марлю). Отфильтрованную сыворотку закисляют до pH 1,0-1,5 6н. соляной кислотой (из расчета 30-40 см³ сыворотки), вносят 2 см³ носителя сгронция-90 (200 мг по БгСОз) и 1см³ носителя иттрия (60 мг по Y2O3) и тщательно перемешивают. Раствор оставляют на накопление Y-90 на 14 дней.

После накопления жидкость нагревают на плитке до 80-90° С , вносят щавелевую кислоту из расчета 15 г на 1 дм³ сыворотки, затем нейтрализуют раствор аммиаком до pH 3-4 (по универсальной индикаторной бумаге). Осадок оксалатов щелочно-земельных элементов и иттрия оставляют для отстаивания на ночь.

После отстаивания осадка раствор отделяют декантацией. Оксалаты отфильтровывают на воронке Бюхнера или через складчатый фильтр. Осадок промывают один раз 20-30 см³ 1-2%-ным раствором щавелевой кислоты. Фильтр с осадком оксалатов переносят в большой тигель или фарфоровую чашку, подсушивают и сжигают в муфельной печи при температуре 700-800° С в течение 0,5-1,0 ч. Полученные при прокаливании карбонаты растворяют при нагревании в минимальном количестве 2н. НС1.

Бели осадок растворяется не полностью, добавляют 2-3 капли перекиси водорода. Раствор кипятят 10-15 мин для удаления углекислого газа, разбавляют до 150-200 см³ дистиллированной водой и фильтруют, если необходимо, через фильтр "белая” лента. Затем из него безуголь-ным аммиаком осаждают гидроокись иттрия при pH > 8. После отстаивания осадка его отфильтровывают (центрифугируют), промывают 2-3 раза горячей дистиллированной водой, подщелоченной несколькими каплями аммиака. Записывают время отделения иттрия-90 от стронция-90. Операции выделения оксалатов и разделения стронция-90 и иттрия-90 проводят в течение одного дня.

Гидроокись иттрия растворяют в минимальном объеме горячей 2н. НС1, разбавляют водой до 30-40 см³, приливают половину объема насыщенного раствора щавелевой кислоты, нагревают и осаждают оксалат иттрия, нейтрализуя раствор аммиаком до pH 1-2. После охлажде-

18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Радиационный контроль ПОДГОТОВКА ПРОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРОНЦИЯ-90 РАДИОХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Рядыяцыйны кантроль ПАДРЫХТОУКА ПРОБ ДЛЯ ВЫЗНАЧЭННЯ СТРОПЦЫЯ-90 РАДЫЕХ1М1ЧНЫМ1 МЕТАДАМ1

Radiation control SAMPLE PREPARATION FOR DETERMINATION OF STRONTIUM-90 BY RADIOCHEMICAL METHODS

Дата введения 1998-07-01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на пищевые продукты, питьевую воду, сельскохозяйственное сырье и корма и устанавливает методы подготовки проб для последующего определения содержания стронция-90.

Стандарт устанавливает общие требования к методикам радиохимического выделения стронция-90 для дальнейшего определения его активности по дочернему изотопу Y-90.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 61-75 Кислота уксусная. Технические условия ГОСТ 83-79 Натрий углекислый. Технические условия ГОСТ 1277-75 Серебро азотнокислое. Технические условия ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия

ГОСТ 3118-77 Кислота соляная. Технические условия Г ОСТ 3760-79 Аммиак водный. Технические условия ГОСТ 3770-75 Аммоний углекислый. Технические условия ГОСТ 3773-72 Аммоний хлористый. Технические условия

Издание официальное

СТБ 1059-98

ГОСТ 4140-74 Стронций хлористый 6-водный. Технические условия ГОСТ 4145-74 Калий сернокислый. Технические условия ГОСТ 4147-74 Железо (Ш) хлорид 6-водный. Технические условия ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия ГОСТ 4461-77 Кислота азотная. Технические условия ГОСТ 5429-74 Реактивы. Стронций азотнокислый. Технические условия ГОСТ 5712-78 Аммоний щавелевокислый 1-водный. Технические условия ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия

ГОСТ 9685-61 Цезия нитрат. Технические условия ГОСТ 10929-76 Водорода пероксид. Технические условия ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 21400-75 Стекло химико-лабораторное. Технические требования. Методы испытаний

ГОСТ 22180-76 Кислота щавелевая. Технические условия ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

ГОСТ 24481-80 Вода питьевая. Отбор проб

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ТУ 5.375-4261-76 Центрифуга лабораторная медицинская ТУ 6-09-02-490-90 Аммоний йодистый ТУ 6-09-17-252-88 Сурьма треххлористая

ТУ 6-09-1181-76 Бумага индикаторная универсальная для определения pH 1,0-10,0 и pH 7,0-14,0

ТУ 6-09-4066-84 Цезий хлористый

ТУ 6-09-4081-84 Церий (III) азотнокислый 6-водный (Церий (III) нитрат)

ТУ 6-09-4676-83 Иттрий азотнокислый ТУ 6-09-4708-79 Аммоний роданистый ТУ 6-09-4768-79 Иттрий хлористый

ТУ 6-09-4773-84 Соли хлористые иттрия и редкоземельных элементов ³

СТБ 1059-98

3    Определения, обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Питьевая вода - вода, предназначаемая для питья и хозяйственнобытовых нужд населения, а также коммунальных предприятий и предприятий пищевой промышленности.

Пищевые продукты - объекты животного или растительного происхождения, используемые в пищу в натуральном или переработанном виде в качестве источника энергии, пищевых и вкусоароматических веществ.

н. - нормальный х.в. - химический выход ч.д.а. - чистый для анализа х.ч. - химически чистый

4    Общие требования

4.1    Отбор проб питьевой воды проводится по ГОСТ 24481.

4.2    Подготовка пробы к радиохимическому анализу заключается в отделении радионуклида от массы элементов, составляющих пробу, и количественном выделении определяемого радионуклида в изотопно-чистом виде.

4.3    Пробы пищевых продуктов перед анализом подвергают обычной обработке, осуществляемой на первом этапе приготовления пищи: клубни, корнеплоды моют, очищают от кожуры, повторно ополаскивают, пищевую зелень, ягоды, фрукты, мясо моют проточной водой, мясо отделяют от костей, освобождают от жира, измельчают, с колбасных изделий и сыра снимают защитную оболочку.

5    Подготовка проб к радиохимическому анализу

5.1    Минерализация проб пищевых продуктов

5.1.1    Способ сухой минерализации

Способ основан на полном разложении органических веществ путем сжигания пробы в муфельной печи при контролируемом температурном режиме и состоит из трех последовательных этапов - высушивания, обугливания и озоления. ⁴

5.1.1Л Аппаратура, материалы, реактивы:

-    весы лабораторные общего назначения с метрологическими характеристиками по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания до 200 г, поверочной ценой деления не более 0,5 мг, для взятия навесок до 10 г;

-    весы лабораторные общего назначения с метрологическими характеристиками по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания до 500 г, поверочной ценой деления не более 50 мг, для взятия навесок массой 10 г и более;

-    плитка электрическая;

-    шкаф сушильный, обеспечивающий поддержание заданного температурного режима от 40 до 150° С с погрешностью 5° С;

-    электропечь муфельная с терморегулятором до 1000° С типа СНОЛ-1,6.2,0.08/9-М1;

-    лампа инфракрасная ДРЛ-250;

-    баня песчаная;

-    посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 вместимостью:

-    пипетки - 1, 2, 5 и 10 см⁴;

-    колбы - 50, 100, 250, 500 и 1000 см⁴;

-    цилиндры - 10, 25, 50 и 100 см⁴;

-    посуда стеклянная термостойкая:

-    стаканы по ГОСТ 25336 вместимостью 50, 100, 200, 500 и 1000 см⁴;

-колбы конические по ГОСТ 1770 вместимостью 100, 250, 500 и

1000 см⁴;

-    воронки по ГОСТ 25336 диаметром 5, 10 и 15 см;

-    фильтры стеклянные № 3 и 4;

-    посуда фарфоровая по ГОСТ 9147:

-    чашки выпарительные диаметром 100, 150 и 200 мм;

-    стаканы вместимостью 250, 500 и 1000 см⁴;

-    ступка диаметром 10 и 15 см с пестиком;

-    бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026;

-    фильтры бумажные беззольные: белая лента, синяя лента по ГОСТ 12026 диаметром 100 и 150 мм;

-бумага индикаторная универсальная по ТУ-6-09-1181, pH 1-10;

-    палочки стеклянные по ГОСТ 21400;

-кислота азотная по ГОСТ 4461, х.ч., и раствор (1:1);

-    кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч.;

-    кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч., и раствор. ⁵

СТБ 1059-98

Допускается применять аппаратуру, посуду и реактивы с метрологическими характеристиками не ниже указанных.

5.1.1*2 Высушивание проб

5.1.1.2.1 Приготовление титрованных растворов носителей

В качестве носителей стронция, иттрия, цезия, церия и т.д. могут быть использованы солянокислые или азотнокислые растворы солей этих элементов.

Реактивы:

-    стронций азотнокислый по ГОСТ 5429, ч.д.а.;

-    стронций хлористый по ГОСТ 4140, ч.д.а.;

-кислота азотная по ГОСТ 4461 плотностью 1,40 г/см³, х.ч., и 1н.;

-    кислота соляная по ГОСТ 3118 плотностью 1,19 г/см³, х.ч., и 1н.;

-    иттрий азотнокислый по ТУ 6-09-4676, х.ч.;

-    аммиак водный по ГОСТ 3760, ч.д.а.;

-    аммиак безугольный, приготовленный следующим способом:

50 г Са(ИОз)2 растворяют в 300 см³ дистиллированной воды с добавлением 20% NaOH до полного выпадения осадка Са(ОН)2. Осадок оставляют на 24 ч. Затем отфильтровывают осадок, промывают 3-4 раза аммиачной водой 1:10. Осадок переносят в стакан, разбавляют водой до 600 см³. Взбалтывают 3-4 раза в течение дня и оставляют отстаиваться. 200 см³ осветленного раствора приливают к 800 см³ концентрированного аммиака и оставляют на 4 сут.Через 4 сут безугольный аммиак готов к употреблению;

-    аммоний углекислый по ГОСТ 3770, х.ч., насыщенный раствор;

-    цезия хлорид по ТУ 6-09-4066;

-    цезия нитрат по ГОСТ 9685;

-    сурьма хлорная по ТУ 6-09-17-252, х.ч.;

-    аммоний йодистый по ТУ 6-09-02-490, ч.д.а.;

-    кислота уксусная, ледяная, по ГОСТ 61, х.ч.;

-    церий азотнокислый по ТУ 6-09-4081,х.ч.;

-    кислота щавелевая по ГОСТ 22180, х.ч., и насыщенный раствор.

Титрованный раствор стронция. Высушенную в течение 1 ч при

температуре 110°С навеску 14,4 г Sr(N03)2 или 10,7 г SrCh квалификации х.ч. или ч.д.а. помещают в мерную колбу на 100 см³, растворяют в 1н. ГПЧОз (1н. НС1), раствор отфильтровывают и отбирают 4 пробы по 2 см³ в 4 химических стакана. Для установления титра разбавляют

5

до 10 см³ и после нагревания почти до кипения добавляют 3-4 см³ насыщенного раствора (ТЧН^СОз. Осадок выдерживают 1 ч, отфильтровывают через стеклянный фильтр № 4, доведенный при 110-120° С до постоянной массы. Осадок на фильтре промывают водой до удаления карбонат иона, спиртом и высушивают при той же температуре до постоянной массы. Весовая форма - БгСОз. В случае отсутствия указанных фильтров титр раствора принимают равным 100 мг/мл БгСОз.

Титрованный раствор иттрия. 20,3 г азотнокислой или 16,2 г солянокислой соли иттрия помещают в мерную колбу на 100 см³, растворяют в 1н. HNO3 (1н. НС1), доводят до метки водой, тщательно перемешивают и фильтруют. Для установления титра отбирают по 2 см³ фильтрованного раствора в 4 химических стакана объемом 100 см³, прибавляют 25-30 см³ раствора 1н. HNO3 или 1н. НС1. Растворы нагревают до кипения и осаждают гидроокись иттрия безугольным аммиаком (при pH = 9).

После коагуляции осадка его отфильтровывают через беззольный фильтр "белая лента", промывают водой, спиртом, подсушивают в предварительно доведенных до постоянной массы фарфоровых тиглях и прокаливают до постоянной массы при температуре 800-900° С в течение 1-2 ч. После прокаливания и охлаждения в эксикаторе окиси иттрия определяют титр раствора как среднее арифметическое из полученных результатов.

Титрованный раствор цезия. Для приготовления титрованного раствора высушенные при температуре 110-120° С 3,27г CsNCb или 2,83г CsCl растворяют в мерной колбе на 100 см³ в 1н.НС1. Раствор доводят до метки дистиллированной водой, тщательно перемешивают и фильтруют. Для определения титра носителя в 4 химических стакана емкостью 50 см³ вносят по 2 см³ фильтрованного раствора и по 20 см³ Зн. соляной кислоты. Если для приготовления титрованного раствора использована азотнокислая соль, отобранные 2 см³ носителя предварительно осторожно упаривают досуха. Солянокислый раствор охлаждают в ледяной бане и добавляют 3 см³ насыщенного раствора йодистого аммония и 0,3 см³ насыщенного раствора SbCb в уксусной кислоте. Образовавшиеся осадки отстаивают 1-2 ч и переносят на предварительно высушенные при температуре 90° С до постоянной массы стеклянные фильтры № 3 или № 4. Осадки промывают небольшими порциями (3-5 см³) ледяной уксусной кислоты до исчезновения желтой окраски в промывном растворе и сушат до постоянной массы. После охлаждения фильт- ⁶

СТБ 1059-98

ры с осадками взвешивают, среднее из четырех полученных значений принимают за титр раствора носителя цезия по его весовой форме Cs3Sb2b.

В случае отсутствия стеклянных фильтров титр раствора принимается равным 100 мг/дм³ по Cs3Sb2b.

Титрованный раствор церия. Навеску 15 г азотнокислого церия Се(ЫОз)з- 6Н2О помещают в мерную колбу емкостью 100 см³ и растворяют в 1н. азотной кислоте.

5.1.1.2.2 Измельченные и взвешенные пробы пищевых продуктов предварительно подсушивают на воздухе, затем в сушильном шкафу при температуре 80-100° С.

Для обезвоживания жидких образцов во избежание их разбрызгивания рекомендуется применять инфракрасные лампы или песчаные бани.

Пробы молока подкисляют соляной или уксусной кислотой, вносят необходимые количества носителей стронция, иттрия, цезия, упаривают под инфракрасными лампами до сухого остатка, постепенно добавляя в них очередные порции молока. Высушивают в сушильном шкафу при 105° С до постоянной массы сухого остатка.

5.1.1.3    Обугливание проб

После установления постоянной массы пробы сухой остаток обугливают путем прокаливания на электроплитах или песчаных банях в вытяжном шкафу. Во избежание потери летучих радионуклидов не допускается воспламенение пробы. Для интенсификации процесса обугливания одновременно допускается проводить обогрев чашки с пробой инфракрасной лампой. Процесс обугливания считают законченным при прекращении вспучивания пробы и исчезновении дыма.

5.1.1.4    Озоление проб

Обугленные сухие остатки озоляют в муфельных печах. В процессе озоления температуру в муфельной печи повышают постепенно, увеличивая температуру на 50° С через каждые 30 мин, и при температуре 450° С продолжают минерализацию до получения серой золы. При озо-лении зернобобовых, картофеля, корнеплодов и других проб с высоким содержанием калия во избежание сплавления с фарфоровыми тиглями температура не должна превышать 400° С. Остальные пробы озоляют при температуре 600° С. Продолжительность озоления различна в зависимости от количества и вида органических соединений в пробе: оптимальное время озоления растительных проб 2-4 ч, молока и корнеклуб- ⁷

1

2

3

4

5

6

7