INDICE - xjornadasradiactividad.com · INDICE Introducción. Objetivos. Descripción del procedimiento. Desarrollo experimental. Conclusiones. X Jornadas de Calidad en el control

INDICE

Introducción.

Objetivos.

Descripción del procedimiento.

Desarrollo experimental.

Conclusiones.

X Jornadas de Calidad en el control de la radiactividad ambiental 2

INTRODUCCIÓN


Scales

Sludges

Sedimentos

Principalmente, las sales que conforman estos

depósitos se componen de carbonatos, sulfatos,

óxidos, fosfatos, silicatos… de Ca, Sr, Ba, Fe, Pb

Ba(Ra)SO4

MÉTODOS DE SEPARACIÓN

RADIOQUÍMICA

Coprecipitación

Intercambio Iónico

Extracción Líquido-Líquido

Extracción en Fase Sólida


226Ra MÉTODOS DE

DETERMINACIÓN

Espectrometría Gamma:

directa o a través de sus

descendientes

Espectrometría Alfa

Contador proporcional

Centelleo Líquido (LSC)

Coprecipitación Ba(Ra)SO4 + LSC

OBJETIVOS

Estudio de la viabilidad sobre matrices complejas

de un procedimiento basado en la coprecipitación

de sulfato de bario.

Determinación de la capacidad de separación del

Ba(Ra).

Estudio de la capacidad de limpieza del método

frente a elementos mayoritarios típicos de este

tipo de muestras complejas.

Estudio de posibles interferencias sobre la

determinación del rendimiento químico.

Estudio de posibles interferentes en la medida

LSC.

5 X Jornadas de Calidad en el control de la radiactividad ambiental


• Ác. Cítrico

• Adición de portadores de Ba y Pb

Preparación de muestra

• Adición NH4OH hasta pH básico.

• Adición H2SO4.

• Agitación y reposo

Precipitación conjunta Ba + Pb

• Disolución del precipitado con EDTA y NH4OH

• Precipitación selectiva de Ba a pH 4.5

• Decantación

Separación de Ba y Pb

• Centrifugado(Fracción en disolución: Pb)/(Fracción precipitado: Ba)

• Secado

• Pesado y determinación gravimétrica del BaSO4.

Determinación del rendimiento gravimétrico de Ra

Coprecipitación

Ba(Ra)SO4

DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO

Pesado y determinación gravimétrica del BaSO4.

Procedimiento

definido para

muestras acuosas

Determinación del Rendimiento químico por A. A.


DESCRIPCIÓN DEL PROCEDIMIENTO

1. Disolución del BaSO4.

2. Toma de alícuota para A.A.

3. Adición de la muestra al vial de

centelleo PTFE.

4. Adición del Líquido Centelleador UG-F.

5. Anotación de fecha y hora de

preparación del vial.

Preparación de

la muestra para

LSC

Medida LSC 1. Medida del 226Ra tras equilibrio (~25

días) a través de 222Rn, 218Po y 214Po.

Procedimiento añadido para

determinación de

rendimiento y medida LSC


DESARROLLO EXPERIMENTAL

1. Aplicación del procedimiento de separación a

muestras sintéticas

Ca (%) Sr (%) Ba (%) Fe (%) Pb (%)

Muestra con

exceso de Ca 42,8 10 22 22 3,2

Muestra con

exceso de Sr 16,6 30 25 25 3,4

Muestra con

exceso de Ba 25 6 39,5 26 3,5

Muestra con

exceso de Fe 20 5,5 20 50 3,5

Muestra con

exceso de Pb 16 6 18 30 30



Ba Prueba Exceso

de Ca

Prueba Exceso

de Sr

Prueba Exceso

de Ba

Prueba Exceso

de Fe

Prueba Exceso

de Pb

Rendim. A.A (%) 80,9 85,0 79,8 82,8 84,4

Ca

(% eliminado)

Sr

(% eliminado)

Fe

(% eliminado)

Pb

(% eliminado)

Muestra

Exceso de Ca 98,5 73,0 100 100

Muestra

Exceso de Sr 98,8 81,6 100 100

Muestra

Exceso de Ba 89,3 44,0 100 100

Muestra

Exceso de Fe 93,1 71,5 100 100

Muestra

Exceso de Pb 96,9 63,1 100 100

1.1 Determinación del rendimiento de separación de Ba.

1.2 Evaluación del grado de limpieza del procedimiento frente a

interferentes.

La limpieza no es total en el caso de Sr y Ca

1,2% - 10,7% 18,4% - 56,0%

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DESARROLLO EXPERIMENTAL 2. Estudio de la posible influencia de los elementos mayoritarios

remanentes tras la separación.

X Jornadas de Calidad en el control de la radiactividad ambiental

Condiciones de trabajo para la determinación

de Ba en Absorción Atómica.

Interferencias de Ba en A.A

Autoionización del Ba KCl

Banda CaOH N2O/C2H2

Ref: “Flame Atomic Absorption Spectrometry. Analytical Methods”.

Agilent Technologies

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2.1 Influencia de Sr y Ca en la medida de Ba por A.A


Disolución Ba 10ppm

10ppm Ba + 10ppm Sr

10ppm Ba + 50ppm Sr

10ppm Ba + 100ppm Sr

10ppm Ba+ 200ppm Sr

Disolución Ba 10ppm

10ppm Ba + 10ppm Ca

10ppm Ba + 50ppm Ca

10ppm Ba + 100ppm Ca

10ppm Ba+ 200ppm Ca

Muestra Adición 10ppm Adición 50ppm Adición 100ppm Adición 200ppm

Desviación AA

Ba + Sr (%) 2,38 1,74 -2,04 2,17

Desviación AA

Ba + Ca (%) -3,50% -3,80% 4,10% 19,3 (Saturación)

Las desviaciones obtenidas son pequeñas, más bajas que la incertidumbre del

método. Para las muestras con Ca añadido, sólo cuando las concentraciones

son cercanas a la saturación del detector, afectan al resultado.

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2.2 Influencia de Sr y Ca en la medida por centelleo líquido.

Muestra exceso Sr Muestra exceso Ca

0.6mg Sr 8mg Sr 1mg Ca 10mg Ca

Act. Ref. (Bq/l) 143,7 143,7 143,7 144,6

Incert. (Bq/l) 0,9 0,9 0,9 0,9

Act. Det. (Bq/l) 144,8 146,6 144,8 149,6

Incert. (Bq/l) 6,2 6,3 6,2 6,8

Desviación (%) 0,8 2,0 0,8 3,5

No influye significativamente la presencia

de Sr y Ca en la medida por LSC.

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DESARROLLO EXPERIMENTAL 3. Aplicación del procedimiento de separación a muestras reales.

Muestras reales industrias

TE-NORM

Scales

Sludges

Lodos G.

Muestras con concentración de Actividad 226Ra

conocida

Suelo

Carbonato Cálcico


71,7%

71,3%

72,2%

71,3%

69,6%

Comparativa del

método:

Intercambio Iónico +

Espect. Alfa

Valores de referencia.


DESARROLLO EXPERIMENTAL 3.1 Resultados y validación.

CaCO3 Suelo Sludge gas Scale Sludge oil

Coprecipita

ción + LSC

Actividad

(Bq/kg) 6972 30,6 2428 146,6 18,8

Incert. (%) 2,6 8,4 3,9 11,6 4,7

I.I + Espect.

Alfa

Actividad

(Bq/kg) 6858 36,6 2226 173,5 16,8

Incert. (%) 5,0 5,1 5,3 8,0 5,4

Valores

referencia

Act. Ref

(Bq/kg) 6970 32,9

Incert. (%) 2,9 11,5

Los valores de Actividad del método de

Coprecipitación + LSC concuerdan con los

valores de referencia y son comparables al

método I.I + Espectrometría Alfa

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% Eliminado

Ca Sr Fe Pb Al Zn Cu As

Scales 100 88,05 100 99,94 99,96 10,81 96,44 100

Slugdes

oil 86,53 -28,89 99,78 99,92 88,23 58,93 27,21 100

Slugdes

gas 99,94 88,17 99,92 99,92 99,94 99,61 71,49 100

3.2 Evaluación del grado de limpieza del procedimiento frente a

interferentes.


Pequeñas cantidades de Sr y Ca remanentes. El valor de Sr en la

muestra de lodo con un -28% se debe a que la concentración inicial

en Sr en esta muestra era a nivel de trazas, de ahí este valor

anómalo. Lo mismo ocurre a los valores en el aluminio, zinc y cobre.


CONCLUSIONES

El procedimiento de Coprecipitación + LSC

es aplicable sobre matrices complejas:

Robustez: ofrece rendimientos

relativamente buenos (~70%).

Selectividad: grado de aislamiento y

purificación del Ra alto.

No interferencias.


MUCHAS GRACIAS

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