如何利用脱气膜技术检测水中14C
导读:天津津腾针对目前较为流行的水中14C检测方法的氮气消耗量大、耗时较长等问题,该文将脱气膜技术引入水中14C的检测。
来源：未知
发布日期：2019-11-18 15:50【大 中 小】
14C是环境水中主要的放射性核素之一,主要来源于宇宙射线与上层大气作用与核反应堆运转排放。14C是一种低能β放射性同位素,半衰期为5730年,其β射线的最大能量为156keV,平均能量为45keV。我国国家标准将水中14C作为重要检测指标,其中GB6249Ｇ2011«核动力厂环境辐射防护规定»和GB14587Ｇ2011«核动力厂放射性液态流出物排放技术要求»规定对核电站液态流出物,应采样测量14C。能源行业标准NBＧT20139Ｇ2012«核电厂环境放射性本底调查技术规范»规定核电厂环境本底调查阶段对预计受影响的环境水域应测量水中14C活度。
天津津腾实验设备有限公司在现有的水中14C检测方法中,氮气载带都是必要的步骤,将样品中的14C酸化/湿法氧化产生的CO2载带至吸收剂中。该步骤原理简单、操作方便,但存在氮气消耗大、耗时长的问题.在处理20L环境水样品时,氮气载带通常耗时约3h,消耗约360L左右的氮气。本文天津津腾提出将脱气膜技术应用于水中14C检测方法中替代氮气载带步骤的构思,可以减少水中14C检测中的氮气消耗,缩短制样时间.本文天津津腾采用3MTMLiquiＧCelTM聚丙烯中空纤维膜脱气膜元件(简称“脱气膜元件”),搭建了基于脱气膜技术的水中14C分离装置,研究了脱气膜技术应用于水中14C检测的可行性,并与氮气载带法进行性能比较.
脱气膜技术原理
脱气膜利用膜材料疏水性与气体扩散原理,使气体分子通过膜材料小孔实现液相气相间的转移.提出了用脱气膜材料对混合气体中CO2的分离与吸收.本文天津津腾实验设备有限公司提出了将脱气膜用于水中CO2的去除,并将该方法运用于锅炉给水的气体去除中.脱气膜元件内有大量疏水性中空纤维小孔,液相测可溶性气体分子能通过小孔扩散至气相侧.如图1所示,在水中14C检测中,待测水样在一定的压力下从脱气膜元件液相侧通过,水样中的CO2通过脱气膜上小孔进入脱气膜元件气相侧的氮气流,导入NaOH溶液中被吸收.
本文天津津腾实验设备有限公司介绍了脱气膜技术用于水中14C检测的前处理研究.通过实验验证,采用脱气膜法的14C检测前处理工艺在样品不同浓度、不同体积条件下的无机碳回收率为95％,达到采用氮气载带法的传统水中14C检测前处理方法同等水平,证明用脱气膜技术代替氮气载带法运用于水中14C检测前处理具有可行性.采用脱气膜技术进行14C检测前处理方法在前处理时间和氮气消耗2方面相较于氮气载带法的传统水中14C检测前处理方法有较大优势.20L环境样品无机14C前处理实验中,采用脱气膜技术的14C检测前处理方法将前处理时间缩短到60％,氮气消耗减少到25％.该优势在后续水中14C检测的在线测量研究中具有优势,能够缩短检测响应时间,延长定期维护周期。
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