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随着核燃料燃耗加深，裂变产物含量增加，高产额裂变产物元素之间的相互影响比较突出，深入开展裂变产物元素化学研究，是十分必要的。钌是产额较高、寿命较长的裂片元素，因此对钌的化学行为和形态研究具有非常重要的意义。通过查阅文献和资料我们发现，钌的化学价态非常复杂，在水溶液中的化学行为和形态最为复杂，分析起来比较困难，钌也有一个显著的特点就是有形成配位化合物的强烈倾向。辐射后的核燃料其裂片元素钌用硝酸溶解主要形成的是少量的三价Ru3+和RuNO3+配合物这两种形态。研究表明Ru—N0间的化学健是相当牢固的，用一般的氧化剂不仅难以破坏，而且还会引入其它无机盐，甚至在浓的无机酸介质中加热也无法破坏。目前亚硝酰钌和的三价钌离子的分析方法都不能实现同时分析Ru3+和RuNO3+，仅能对单组分体系进行分析。同时我们也发现Ru（bipy）32+配合物非常稳定，具有非常好的水溶性，发光稳定、效率较高，在配合物光化学中，它是迄今为止研究较多的一类配合物。根据钌离子、亚硝酰钌及三联吡啶钌的这些特点本论文采用联吡啶作为配位剂开展了分析同一体系中钌离子和亚硝酰钌的研究工作。一、钌离子、亚硝酰钌与联吡啶反应的速差动力学研究不同物质与同一络合剂反应，其反应速率必定会产生差别，速差动力学就是利用性质相似的各组分与同一试剂反应速率的差别来进行混合物同时测定的。这一方法一般不能用来测定反应速率太快的组分，而且要求两组分反应速率有较大差别，至少3—4倍。1、Ru3+与联吡啶反应的动力学研究测定了钌离子与联吡啶反应的表观反应速率常数k1=0.13l min-1，浓度级次n1=1.0。得出其速率方程为2、RuNO3+与联吡啶反应的动力学研究测定了亚硝酰钌与联吡啶反应的表观反应速率常数k2=3.7×10-3（mol／L）0.214（min）-1，浓度级次n2=0.786。得出其速率方程为3、实验确定了Ru3+和RuNO3+与bipy反应生成物的组成均为Ru（bipy）32+，且各反应都遵从独立共存性原理可以得出如下关系式：二、钌离子、亚硝酰钌与联吡啶反应的热力学研究运用速差动力学并不能测定反应体系中钌离子和亚硝酰钌的浓度，我们采用热力学测定钌的总浓度与之相接合，便可以求出钌离子和亚硝酰钌的各自浓度。1、测定了钌离子与联吡啶反应的平衡常数K1=8.93×1010（mol／L）-3，计量系数m1=3；测定的计量系数为3也可以进一步证明反应产物为三联吡啶钌。2、测定了亚硝酰钌与联吡啶反应的平衡常数K2’=1.39×1011（mol／L）-3，计量系数m2=3；测定的计量系数为3也可以进一步证明反应产物为三联吡啶钌。3、将热力学平衡常数带入公式C（P）eq／C0=KCm（R）0／1+KCm（R）0 （其中K=K1·K2’／K1+K2），测定平衡反应时产物三联吡啶钌的浓度C(Ru（bipy）32+)eq，便可以求出钌离子和亚硝酰钌的总浓度C0（C0=C（Ru）0+C（RuNO）0）。三、联立方程求算反应物浓度将速率方程和总浓度方程联立：C0=C（Ru）0+C（RuNO）0通过测定反应产物的平衡浓度求出总浓度、并测定反应的初始速率，由此方程组便可以求出C（Ru）0和C（RuNO）0。由于亚硝酰钌的浓度级次是非整数的，所以采用牛顿切线法编程进行计算。如果反应为单组分体系，测定反应的起始速率之后，可由公式直接求出各自的浓度C（Ru）0和C（RuNO）0。在测定反应起始时刻的速率时，由于仪器所限通过测定2min时产物Ru（bipy）32+的浓度除以时间求其平均速率近似代替。分光光度法因其简单，响应快，灵敏度高等特点，是常用的检测方法，近年来与速差动力学方法相结合已广泛用于分析领域。本工作利用分光光度计测量反应产物三联吡啶钌的浓度，从而求算反应物Ru3+和RuNO3+的浓度。实验确定了最佳反应条件如测量波长、反应温度、酸度、缓冲剂及其用量、还原剂及其用量、显色剂用量等。在此基础下研究表明，钌离子、亚硝酰钌与联吡啶的反应在2min时发光稳定，速率差为4.6倍，已经达到速差动力学分析要求的至少3～4倍的速差比了，实验选用2min作为最佳测速点。四、应用速差动力学分光光度法进行样品分析在以上实验的基础上我们分析了单组分体系和混合体系，并对合成样品进行了分析。1、取不同体积的钌离子标准溶液，按实验步骤操作，在2min测定起始速率，2.5h测定平衡产物的浓度，按钌离子的方程进行计算，回收率在96％～105％。2、取不同体积的亚硝酰钌标准溶液，按实验步骤操作，在2min测定起始速率，3.5h测定平衡产物的浓度，按亚硝酰钌的方程进行计算，回收率在95％～106％。3、分别配置三组不同浓度的混合样品，分别在2min测定起始速率，3.5h测定平衡产物的浓度，按方程组进行计算，测得其总量的平均相对误差为-5.42％，组分的平均相对误差为0.73％4、配置了六组合成样品进行分析，其RSD为0.65％。说明方法的精密度和选择性比较好。