Е.С. Пальшин, Б.Ф. Мясоедов, А.В. Давыдов - Аналитическа химия Протактиния (1108749), страница 16
Текст из файла (страница 16)
При вскрытии бедных урановых руд навеску 1О г помешают в платиновую чашку и упаривают 2 3 раза со смесью концентрированных НЕ н Нз50, до появления паров 50» Остаток переносят в стакан, добавляют Зо мл воды, 7 — 10 мл смеси концентрированных ННОз и Нз50г (3: 1), раствор Ра™ с известной активностью и нагревают на водяной бане 1 час. Дальнейшую обработку концентратов и бедных рул ведут одинаково. Нерастворившийся огтагок после вскрытия образцов отделяют центрифугированием илн отфильтровывают Промывают осадок 5 мл 1 Аг Нз50, и присоединяют промывные воды к раствору. Огадок отбрасывают.
Нагревают раствор до 50 — 75'С и при перемешнвании доводят аммиаком рН раствора до 2,6 — 2,8 (по индикаторной бумаге). Раствор с осадком (главным образом основные соли железа) нагревают на водяной бане ЗО мин., после чего осадок отфильтровывают и промывают 10 мл воды. Раствор и промывные волы отбрасывают. Для удаления фосфат- и арсензт-ионов осадок обрабатывают при нагревании 20з(е-ным рзстворам НаОН Отцентрнфугирован.
иый осадок промывают 0,(з/е-ным раствором НаОН н растворяют в 10 мл 7 йг НУ50з и 0,3 М НзСзОе К полученному рагтвору добавляют 2 мл 4 1О-' М раствора арсеназо И! и 5 — 8 мл изоамилового спирта и встряхивают 1 мин. После 3 — '5 мин отстаивания разделяют фазы и переносят зкстракт в другую воронку. К водной фазе добавляют 0,2 — О,З мл раствора арсеназо 11! и повторяют зкстракцию свежей порцией изоамилового спирта. Экстракты объединяют, промывают два раза равным объемом смеси 7 йг НгЗО,ч-о,з М Н,СзОн Резкстрагируют протвктиний 2 — 3 мл 0,2 М НР В резкстракте определяют выход Ра'з' по у-счету.
Аликвотную часть раствора (0,1 — 0,2 мл) наносят на платиновую тарелочку, сушат под инфракрасной лампой и затем измеряют а-активность препарата на а-счетчике. Результаты определения протактиння указанным выше способом в рудах, содержащих известное количество урана и равновесное количество дочерних продуктов распада, приведены в табл. 14.
Колпине и др. [44, 223) при выделении !00 г протактиння использовали следующую методику определения Ра'з' для контроля за его поведением. Анализируемый образец обрабатывают фтористоводородной кислотой и нерастворимый остаток отфильтровывают. К алнквотной части фильтрата после добавления изотопа Рани прибавляют кипящий раствор НаОН.
Осадок гидроокисей промывают и растворяют в смеси НХОз и НР, после чего к нему прибавляют раствор солей циркония и бария в качестве носителей. Осадок фтороцирконата бария, содержащий протактиний, промывают и растворяют в 8 М НС! с добавлением НызС!. Из раствора протактиний зксгра- 8! Таблица !4 Результаты определения яротантиния в эталонной урановой руде [691 Количество Ра "", мкг Химическая выход по Ра '", % содержание О % Навеска, г Ошибка, % иаздеииое рассчитанное Среднее щ3,1 гируют диизобутилкегоном (или диизопропилкетаном) и затем его реэкстра- гируют 6 М НС1, содержащей следы НР.
Лликвотпую часть реэкстракта лере- носят на платиновый диск и измеряют ц- и !3-активность прыгарата. Тоикоизмельченную пробу обрабатывают в чашке из фторопласта концентрированной НС10г или На50г и затем добавляют концентрированную НР до ~прекращения разложения. После этого добавляют избыток 40о(о-ной НГ из расчета 6 мл кислоты на 1 г анализируемой пробы и рагтвор упаривают до появления паров 50з. Упариваиие повторяют с новой порцией НГ, Охлажденный остаток переносят при помешивании в горячую воду, содержащую НР (2 мл 40ои-ной НГ на 1 г навесии). Объем воды следует брать таким, чтобы не образовывались осадки труднорастваримых солей (например КС10г].
Обычно для навески 10 г берут 100 — 230 мл воды. Раствор с осадком выдерживают нз водяной бане 1 час при перемеши. ванин и затем быстро отсасывают иа путч.фильтре из полипропилена. Остаток, который должен быть бесцветным и ие должен содержать неразложившихся частиц, обрабатывают неоколько раз небольшим количеством 40о(о-ной НР, раствор быстро огсзгызают, а остаток промывают теплой водой. При неполном вскрытии остаток озаляют, сплавлнют с пиросульфатам калия н план растворяют в разбавленной НГ. Из раствора осаждают гидро- окиси добавлением щелочи и осадок соединяют с основным.
Раствор осторожно падщелзчивают и затем вливают в равный объем кипящего 10о)о-ного раствора (ЧаОН. После кипячения осадок отделяют цвитрифугированием, промывают вазой и рагтворяют в минимальном количе. стве 2 М НС1, В присутствии бо.чьших количеств алюминия, фосфать молибдат- и ванадат-ионов осзждение щелочью повторяют. При большом содержании урана пробу обрабатывают ХагСОз Магяий и другие щелочноземельные элементы удаляют осаждением аммиакам. В присутс~вии молибдат- н ванадат-ионов рекомендуется проводить осаждение гульфидом аммония Шерф и Герман [614) для определения протактиния в различных объектах, в том числе содержащих тантал, ниобий и цирконий, разработали количественный метод выделения протактиния, позволяющий обнаруживать до 10чы г Ра'з' в 10-граммовой павеске.
Объединенный осадок гидроокисей растворяют в минимальном количе. стае 6 М НС1, раствор переносят в сосуд из полиэтилена и добавляют концентрированную НР так, чтобы раствор стал 1 М по НР, Раствор оставляют на'ночь для полной иоагуляции коллоидных частиц, осадок затем отделяют фильтрованием через фи.чьтр с синей лентой. После этого для удаления же. лева, в зависимости от его концентрации, раствор 2 — 3 раза встряхивают с диизобутилиарбинолом до обесцвечиванин водной фазы, Две первые экг: тра~инни проводят 2 — 3-кратным объемом, а последнюю — равным объемом экстрагента.
Разделение фаз проводят центрнфугированием. Водную фазу после последней экстракции железа смешивают с 6 М НС! так, чтобы концентрация раствора была 0,2 М по НР. При этом учитывают, что концентрация НР при каждой эистраиции железа уменьшается напало. вину. Непогредгтвенно перед экстракцией водную фазу насыщают А(С(з 6НгО (27 г на 100 мд раствора) и протактиний экстрагируют диизобутилкарбинолом в течение 16 мин.
Органическую фазу 1 — 2 раза промывают равным объемом 6 М НС! при гпминутиом встряхивании и промывные воды отбрасывают. Если |при зкстра~ггции использовался неполностью прозрачный раствор после вскрытия, то при этом махает образовываться промежуточный слой, содержащий пратактиний. Этот слой отделяют, .помещают в 10-кратный объем бензола и протактипий реэкстрагируют 6 М НС(+О,! М НР, Йз этого раствора после добавления А1С(г протактиний экстрагируют позой порцией диизобутилкарбинола. В объединенной органической фазе определяют Раем измерением у-излучения (стр. 67) после распада Рама (период полураспада 6,7 часа). При определении протактиния по и-излучецвю аликвотную долю раствора наносят иа платиновую мишень, осторожно высушивают, затем прокаливают и измеряют активность полученного препарата.
В табл. 15 приведены результаты определения Рави в некоторых образцах по описанному методу. Ожидаемое содержание протактиния, за исключением определений в «эфирном шламе», рассчитывалось как равновесное по известному содержанию урана. Развитие протактиниево-иониевого метода определения возраста древних отложений [88, 93, 108, 595, 598, 610) вызвало разработку ряда способов выделения и определения протактиния в слаборадиоактивных природных образованиях (океанические осадки, осадочные породы и др.) и в морской воде.
Определение протактиния в таких объектах затрудняется относительно малой концентрацией протактиния (ггор~ядка!Оды — 10 — 'з г Ра)г осадка) н необходимостью отделения его от большого числа сопутствуюших элементов, Елизарова и Кузнецов [40) разработали следующий метод определения протактиння в слаборадиоактнвных силикатных материалах. ~Силикатный образец весом 20 — 30 г пракаливают в муфельной печи для удаления органического вещества. К остатку добавляют изотоп Раг" и проводят спекание пробы с 100 — 160 г фтористога аммония. Остаток после разложения обрабатывают сухой щавелевой кислотой (70 г) для удаления основной массы à — -ионов.
Далее протаитиний соосаждают из 0,3 —.0,6 М НС! с осадком аксалата кальция. Осадок оксалата кальция после прикаливания аплавляют с КейзОт для окончательной очистки от Р--ионов. ,После выщелачивания пиросульфатного плана горячей водой протактиний выделяют из раствора с осадком гидроакиси железа. Для количествен- 2 2 о о т «Ф о ! о «о о сч о ы« о у о .Н о ! о «о .Н .Н а« о о о 41 о 4! $! Я! ! ох г„х х «ьХ ыхО х з хХ х хы ы хы о «. мы х 5 оой Я ! хХп' И -О '«х ясжх ««х ой х ых ««ы зхмХ . йхХ«ч ММО ! ю йХ- ," о ж О Х яОа О Хсэ,» «х ц.Х хх Ххй х о с«х ц ы мы х ыы х ых х у х ы«2„м ~Ы Х ыжх ! ! фо~ й!О,", йю.т в.Я «ч-о з ! х.-О " «Лчо хЯ ХЕ! ! ,о г« !о ! "О О :"д х.„ Их«ю 1о сь х «ь" ' " х ! Е.
! 'О о й ХЖи. а~ Лд з 5; о С хп ох з . х/Л~ й «« ы я ! гч з х !у вЛ м:.Р х 3 ы оз З! „б х ы хи 3 х! 5Л мю ы7: Оэ о о о« о о о о о о Я. х 9$ .« зо- в« х «о 85 хьо. його извлечения ~протактииия из раствора концентрация железа должна быть не менее 200 — 300 мг1л. Осадок гидроокиси, содержащий протактиний, рас творяют в 100 — !20 мл 1,5 — 2 М НЫО«. Для отделения от сопутствующих радиоактивных элементов, а также Ре, А! и других протактиний соосаждают со свежеосажденной двуокисью марганца путем добавления Мп504 и КМпО, в таких количествах, чтобы асонцеитрация получающейся двуокиси марганца была 1,5 г!л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
