Е.С. Пальшин, Б.Ф. Мясоедов, А.В. Давыдов - Аналитическа химия Протактиния (1108749), страница 17
Текст из файла (страница 17)
После переосаждения осадок двуокиси марганца растворяют в 5 мл '8 М НС! и протактиний экстрагируют равным объемом диизобутилкетона. Органическую фазу дважды промывают равным объеыом 8 М НС!, а затем протактиний реэкстрагируют смесью 8 М НС! и 0,.5 М НГ; этот раствор промывают равным объемом днизобутилкетона, После отделения органической фазы водный раствор упаривают, наносят на мишень и определяют а-активность препарата и выход по р-излучению Ра"«, Выход ~протактниия в среднем составляет 50% при точности определения ="10%.
При определении протактиния в океанической воде Сакетт !93, 598] применил метод, включающий фильтрование воды через бумагу ватман 4! Н, выделение протактиния на осадке Ре(ОН) з, после предварительного добавления в раствор трехвалентного железа и Раа" в качестве индикатора.
Отделение от железа достигалось двойным соосаждением протактиния с осадком УгО(ДОз)я из 4 М растворов Н)ч)Оз. Дальнейшая очистка протактиния проводилась экстракцией из 6 М НС! диизобутилкарбинолом, промывкой органической фазы несколькими порциями 6 М 1-1С! и реэкстракцией протактиния разбавленной НР. После промывки реэкстракта несколько раз свежими порциями диизобутилкарбинола его упаривали досуха на платиновом диске и определяли а-активность Ра"'. С небольшими изменениями эти методы использовались в ряде работ для определения протактиния в океанических отложениях ]48, 591, 594, 599] и воде !49].
Особенно трудоемким является определение протактиния в продуктах биологической деятельности человека, например в моче. Проведение таких анализов особенно важно для работающих с природным долгоживущим изотопом протактиния — Ра'з'. Йспользуемые в настоящее время для этой цели методы !371, 596] имеют ряд существенных недостатков: длительность проведения анализа, малый выход протактиния, плохая воспроизводимость получаемых результатов. Так, метод, предложенный Кирби [440, стр. 61], не является специфическим для протактиния, а предназначен для определения в моче всех трансурановых элементов.
Поэтому он позволяет только определить наличие а-излучателей в анализируемом образце. Следовательно, разработка надежных и простых методов определения протактиния в продуктах биологической деятельности человека крайне необходима. Сапдалл ]609] предложил метод определения протактиния в моче, основанный па электролитическом осаждении протактиния. Суть метода заключается в следующем.
Образец мочи выпаривают досуха, остаток прокаливают при 400 — 500'С и растворяют в смеси НС1+НГ. Из раствора проводят экстракцию диизо- 85 дпи мзп 87 ггП 730 !00 770 790 210 Немел канала Рис. 2!. а-Спектр Раз" [883! о до радиодимической очистки; б — после радаохимч- чесхой очистки бутилкетоном, к водной фазе добавляют до насыщения А1С1з и протактиний экстрагируют новой порцией диизобутилкетона.
Далее прота~ктиний реэкстрагируют смесью НС1+НГ и водную фазу затем упаривают досуха. Остаток растворяют в НС) и проводят электролитическое выделение протактиния на платиновом катоде из раствора (4Н,С) (см, стр, 207), Выход протактиния, опрелеляемый по изотопу Рат", в среднем составляет 82шбош Предельное определяемое количество протактиния составляет 0,03 пико-КюРи. Для определения протактиния в природных образцах разработан косвенный метод, основанный на измерении а-активности дочернего Т)тэйт !593]. Этот метод не может быть использован для определения протактиния в образцах, подвергшихся химической обработке. Для радиохимической очистки препаратов протактиния, главным образом от его дочерних продуктов распада, нашли также применение ионообменные методы (440, 648] (стр.
178). Судзуки и Иноуе (663] рекомендуют следующую методику очистки протак. тиния на анионите. Пятиокись протактиния растворяют в платиновой чашке при нагревания в концентрированной НС1, содержащей небольшие количества НР Для улаленин Р— -ионов раствор несколько раз упаривают почти досуха, остаток растворяют в концентрированной НС! и раствор разбавлиют водой тзк. чтобы его кислотность была 9 М. Раствор пропускают через колонку иа полиэтилена (150Х3 мм), содержащую !О мл анионита дауэкс-1 (200— 400 меш) в С) — -форме, Аиионит затем промывают 20 мд 9 М НС) и десорбируют протактиний 30 мд смеси 9 М НС!+О,! М НР.
Данные радиометрического анализа на а-спектрометре показывают (рис. 21), что при проведении такого цикла очистки достигается полное отделение протактиния от всех радиоактивных примесей. Радиометрический метод определения Райю по а-излучению использовался в ряде работ !84, !96, !98, 199, 201, 202, 205, 208] для определения концентрации протактиния в растворах после его выделения в радиохимически чистом состоянии. Определение Раза' по у-излучению Измерение у-излучения Райьч широко используется для быстрого определения концентрации протактиння в отсутствие других радиоактивных примесей в растворах, используемых при проведении различных исследований с этим элементом, в солях и соединениях протактиния после их растворения, а также для контроля за поведением протактиния при его регенерации из отработанных растворов и твердых остатков [8, 157, 321, 322, 326, 354, 521, 523, 570, 643, 646], В спектре у-излучения Раин имеется три~ максимума, отвечающих энергии у-лучей 27, 95 и 300 кэв (рис.
22). Количественное определение протактиния проводится на у-спектрометрах путем сравнения интенсивности у-излучения исследуемого образца в области 300 кээ 'ф с интенсивностью эталона, содержащего известное количество рпдиохи- 27 мически чистого протак- Е тиния. Определению про- ФП тактиния данным методом мешают следующие в элементы: Асзйт (0,095 и 280 кэв) и Кайте (0,080 и 320 кэв).
Для определения Ра'з' в урановых рудах Салют. !00 2пп эпп апп ппп ский и др. !606] разработали у-спектрометриче- Рнс. 22. у-спектр Раап [440] ский метод, основанный на измерении у-активности (300 кэв) до и после удаления мешающих изотопов с осадком фторида тория. Однако этот метод нельзя считать вполне надежчым, так как Асээ' не всегда полностью соосаждается с осадком фторида тория. Метод состоит в следующем. Пробирку с 5 г анализируемого материала помещают в отверстие кристал. ла у-спектрометра и измеряют интенсивность у-излучения с энергией 300 кэн. Вводят поправку на фон прибора. Затем пробу.
переносят в стакан с иеболь. шнм количеством воды, добавляют 100 мг 9 М НС! и 1 — 2 ил концентрированной НР и нагревают до разложения пробы. Раствор охлаждают до комнатной температуры и при перемешивании медленно добавляют 10 мл раствора тория в 1 М НС1 (1 мг ТЬ/мл). Через 5 мин. добавляют при перемешивации 1 ил концентрировавпой НГ и вновь раствор оставляют стоять 5 мии., после чего добавляют еще 10 мл раствора соли тария. Через 5 мнн. осадок ТЬГг отфильтровывают, переносят в сосуд, в котором производилось перное измерение, и измеряют интенсивность излучения а области 300 кэв. Зля учета у-активности носителя-торна проводят холостой опыт и вводят соответствующую поправку.
Рассчитывают активность пратактиния, вычитая из результата измерения у-активности исходной пробы активность осадка ТЬГь Йзмеряют активность эталона протаитиния, содержащего известное количество радиохимически чистого Раж', и вычисляют содержание элемента в анализируемой пробе. Чтобы .избежать потерь протактиния с осадком Тйкь осажденне торна необходимо проводить из силыижислых растворов и обязательно в присутствии Š— -ионов. Количественному осаждению торна способствует добавление НР после введения в раствор тория.
Однократное осаждекие фторидов торна достаточно для отделения всех мешающих радиоактивных элементов. Чувствительность метода составляет примерно 1.1О-а г Ра. Так, например, в навеске 5 г можно обнаружить 1,4 ° 1О-а г Ра. Точность метода составляет и ба(э. Кирби (440, стр. 491 описал следующую методику радиохимической очистки протактиния для приготовления эталонных препаратов элемента при у-спектрометрических определениях. Препарат аротактиния растворяют в горячей концентрированной Нг50г и раствор разбавляют до 18 М Нг50,. К охлажденному до комнатной температуры раствору добавляют равный объем 12 У НС! и одну или две капли 30%-ной НяОг. Если протактиний находится в растворе, то доводят кислотность раствора до 9 Ф Нэ50г и 6 Ф НС). Присутствующие в растворе Р— -ионы должны быть удалены упариванием до появления паров 50г или связаны в комплекс добавлением соли алюминия или Н,ВОь Протактиний экстрагируют раствором диизобутилкарбинола в инертном разбавителе (1: 1) и промывают органическую фазу смесью 9 Ф Нг50г и 6 М НС(.
После этого органическая фаза содержит протактиний в радиохнмнчески чистом состоянии, который мо жет быть использован для приготовления эталонов. Если протактиний сохранялся в органической фазе, то отделение от радиоактивных продуктов распада достигается простой промывкой органической фазы 2 — 3-кратным объемом смеси 9 Гт' Нг50г и 6 Гт' НС1. Радиохимическая очистка эталонов протактиния от продуктов распада при у-спектрометрическом методе определения должна проводиться по крайней мере один раз в неделю 88 Определение Ра '"" Изотоп Ра"з является ))-излучателем с периодом полураспада 27,4 дня. В его 6-спектре имеются следующие основные группы 8-частиц; 0,15 Мээ (37~(о), 0,257 Мэв (58Ъ) и 0,568 Мэв (5 э(а ) (3681 Спектр у-излучения Ра'зз приведен на рис. 23 1538).
Количественное пг определение Разы проводится как по ))- (277, 499, 500, 6ОЦ, так и по у-излучению [138, 277, 538, 6551 путем сравнения ин- зы тенсивности исследуемого образца с интенсивностью эталона, содержащего из- ~1В вестное количество Ра'". Абсолютное количество Ра"' в эталонах определяют измерением активности Ы на 4п-счетчиках (277, 4991 Для этой же 4 г и!0 цели разработан метод, основанный на и!в измерении 6-активности Ра"', накапливающегося в эталоне, содержащем известное количество 5)ргзт (5001 Эталон из радиохимически чистого нептуния тото-, г вят электроосаждением )Чрззт на платино- и !вв ввв ввв вом электроде из щелочного раствора Виедгия, кгв ()ЧНч)гСгОг при напряжении 8 э и токе 2 а.
При достижении радиоактивного равновесия, когда активности Хргзт и Ра"з равны, измеряют активность препарата на а- и 8-счетчиках соответственно и рассчитывают эффективность счета 6-излучения по формуле: АиаЕи Ег —— Аыр где Еи, Ед — эффективность счета а- и 11-излучения; Акр, Ар,— измеряемая активность Гчразт н Раню при радиоактивном равновесии. Радиохимическая очистка Ра"' для последующего определения упрощается, так как его необходямо отделять только от макроколичеств тория и урана, а также осколочных элементов, образующихся в процессе получения Ра"з при облучении тория нейтронами. Разработанный метод определения абсолютных количеств Ра"а в облученном металлическом торин состоит в измерении 6-излучения Раг" после его химического выделения (499].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
