Е.С. Пальшин, Б.Ф. Мясоедов, А.В. Давыдов - Аналитическа химия Протактиния (1108749), страница 23
Текст из файла (страница 23)
100 Рис. 41. Зависимость соосаждения сь протактнния с фосфатом цнркония из 00 б М НХОг в присутствии урана (У!) (1), хрома (П!) (2), железа (П1) (3) и торна (4) при их различных кои- центрациях !30! 11 20 Кое К цектрацка циркеана е растворе де есаждеее нкк — О,гб гтл О 0 0,2 0,0 1О нвнцентрацнн злеменшп, М титана — 5о1 .  — 1о. отсутствие перекиси водорода титан осаждается практически полностью фосфорной кислотой. Большие количества железа (Ш) и тория также уменьшают степень осаждения протактиния (рис.
41) [30]. Влияние Сг(Ш). 13(17!), В), Аз и Мп, обычно присутствующих в урановых рудах, незначительно, Гроссе и др.[см. 286] при выделении протактиния из урановых руд концентрирование с фосфатом циркония проводили из 10— 25о1 -ной . " о ,1а- " соляной !или из -15 (а-ной серной кислоты в присутствии перекиси водорода прн комнатной температуре. Перед осаждением в растворы вводилн цирконий в таком количестве, чгобы вес образующегося осадка составлял 0,4 г на 1 л расгао а.
Фосфо н ю ф р у кислоту вводили в пятикратном избытке по отношению ра. оск цирконию, Выход протактиния при однократном осаждении составлял -90о/о. При выделении протактииия из кремневокислых остатков от переработки урановой смолки Гроссе и Агрусс [311] концентрирование проводили по следующей методике. ствам 25$.н й НС!. О Кремневокислый остаток обрабатывают пятикратным по н тным по несу количеным изб $-ной НС!. Остаток, содержащий протактиний, аплавля т 3- ытком ХаОН.
План обрабатывают водой, раствор отбрасывают, а остаток растворяют в 5 — 7-кратном (по весу) количестве 20те-ной НС! и осаждают протактинцй при натренании с крем~невой кислотой. Осадок 3ГОг хНгО обрабатывают 20еуе-ным раствором ХаОН н остаток затем растворяют в 5 7-кратном (по весу) количестве 20тшной НС!; из раствора осаждают фосфат циркания, как указано выше. Пере ф сфата циркония соотношение протактиния и макропримесей составляла 1: 2.10г (258 мг н 47,4 хг), а после осаждения 1: 1,5 10' (200 ния с из ь Отделение фосфат-ионов проводят сплавленнем осадка фосф ата циркоево ят о быткам КлСОг и обработкой плана водой.
Гидроокись ци ркония пеос ествл р д в оксихлорнд и дальнейшее ~разделение протактини и ущ яют дробной кристаллизацией оксихлорида циркония в НС1, про- т ия и циркония тактиний при этан остается н растворе (см. стр. 129). Последующее раз е. р тиния и циркония проводят иозгонкой летучего тетрахлорида циркония или соосаждением протактиния с оксалатом тория. По приведенной схеме авторами работы [31!] была переработана 1 г материала и выделено около !00 мг протактиния. 118 При концентрировании протактииия из материалов, содержащих большие количества железа, авторы работы [30] предварительно отделяли железо после восстановления его до двухвалентного состояния. Методика концентрирования состояла в следующем.
В раствор, содержащий 49 г(л Нг50„48,5 г)л 11 (Ч1), 29 гге Ре (П!), !2г2 г)л Аз (ь1) и другие обычно прасутствующне в урановых рудах элементы, порциями вводят сульфид натрия до полного восстановления железа (роданидная реакция). Раствор осторогкно нейтрализуют аммиаком до рН 2 и раствор с осадком основных солей н судьфидов нагревают на водяной бане в течение 2 час.
Протактиннй в этих условиях количественно ( 98.н ) переходит в осадок, а основная масса железа остается в растворе. Осадок отделяют от раствора и обрабатывают 5-кратным (по объему) 203еным раствором МаОН. Щелочной раствор отделяют и отбрасывают. Промытый водой осадок обрабатывают прн нагревании пятикратным объемом смеси б М НР)Ог н б М Нг30г. Протактиний в этих условиях полностью переходит в раствор. Раствор разбавляют до 4 — 5 М по суммарной кислот- ности и отделяют ат нерастворимого остатка (сера и другие продукты). В раствор вводят цнркойий из расчета 0,3 г1л н пятнкратные количества фосфорной кислоты по отношению к пир~кению.
Соосаждсние протактнния составляет -95е(е. Фосфат циркония был использован в ряде работ цля выделения изотопов протактиния из облученных ториевых мишеней [292, 622 — 624, 675]. Гофман и Сиборг [292] использовали фосфат циркония для выделения Раню и Ра'зз из облучснного дейтрона ми тория. Осадок фосфата циркоиия растворяли в 6 Аг ИР, нз раствора осаждали гидроокиси, которые растворяли в )рк(Оз и проводили дальнейшее концентрирование прогактиния путем фракционного осаждения иодата циркоиия Краус и Гарен [448] осадок фосфата циркоиия, содержащий протактиний, растворяли в насыщенном растворе щавелевой кислоты и протактиний отделяли от циркония соосаждением первого с фосфатом бария.
В работе ~[4!4] соосаждение с фосфатом циркония было использовано для радиохимической очистки протактиния, в частности для отделения радия и полония. Иодат циркония. Соосаждение протактиния с иодатом циркония в азотнокислых растворах изучено Мэддоком и Майлсом [486]. В ряде работ была исследована возможность применения этого носителя для выделения Рааз' из облученного гория [375, 459, 651, 675]. В присутствии больших количеств гория осадок неизбежно загрязняется этим элементом. Саккет [598] использовал соосаждение с иодагом циркоиия при концентрировании протактиния из морской воды. Протактиний вначале концентрировался на Ре(ОН), и н дальнейшем отделялся от железа осаждением с иодатом циркония.
Миндалят циркония. Для отделения протактиния от макро- примесей и очистки от радиоактивных элементов с целью радио- метрического определения элемента в естественных материалах Н7 Старик и др. [! 11] предложили использовать соосаждение с мнндалятом циркония. Соосаждение протактиния с этим носителем из растворов 6 Л> ПС! весьма избирательно и обеспечивает эффективную очистку от всех естественных радиоактивных элемеигов.
При практически полном соосаждении протактиния с миндалятом циркония в приведенных условиях захват радиоактивных примесей составляет: Ро 0,2о/о! Т)>ам (1)Х>) 05оо, Ка 0003о/о, Лс -0,4% [111, 115]. Из азотнокислых растворов осаждение циркония, а также протактиния миндальной кислотой неполное. Методика выделения протактиния с миндалятом циркония состоит в следующем [! 11].
К 25 мл раствора, содержащего протактнпнй, приливают 25 мл кон. ценврнрованной НС1, 1 мл раствора хлорнда цнрконня !содержащего 1О мз хс) н 50 мл 1бе/с-ного раствора миндальной .кислоты. Смесь .нагревают на водяной бане 1 час. Белый крнсталлнческвй осадок миндалята цнркония выпадает через 10 †мнн. после начала нагревання раствора. После суточного отстаивания осадок центрнфугнруют н промывают спиртом. Промьпый осадок обрабатывают 5%-ным раствором щелочн, растворяют в небольщом объеме б й> НС! н переосаждают. Выход протактнння составляет 90 — 95$ прн однократном н 100% прн двукратном соосажденвн протактнння. Старик и Шейдина [!14] также использовали соосаждение с миндалятом циркония для выделения протактиния-233 из облучеиного тория.
Последующее разделение Райз' и циркония авторы проводили ну~ем избирательной сорбции протактиния на поверхности стеклянных фильтров из 10 Л> Н)ь)Оз [см. стр, 202), Фениларсонат циркония. Поведение микроколичеств протактиния при осаждении фениларсоната циркония из растворов ННОз и НС! исследовано в работах [!15, 486]. При осаждении циркония фениларсоновой кислотой из раствора 6 Л! НС1, содер жащего 0,2 мг г.г/мл, соосаждеиие протактиния составляет -95о/о. Фениларсонат циркония как носитель для концентрирования протактиния из сложных растворов мало исследован. Попытка применить его для отделения протактиния от естественных радиоактивных элементов не была успешной, так как захват полония носителем составляет -80>)>о [1! 5].
Фтороцирконат и фторид бария. Голден и Мэддок [294] установили, что соосаждение протактиния с фтороцирконатом бария зависит от концентрации НР, от количества и соотношения введенных в раствор бария и циркония. Наиболее полное соосаждение протактиния [95о>о) достигается из 2,5 М НР при концентрации 2 мг Уг/мл и 10 мг Ва/мл. Соль бария вводят через 1,5 часа после добавления циркония. При осаждении фтороцирконата бария из 20 М ПР протактиний полностью остается в растворе. При обработке осадка ВаХгРз, содержащего протактиний, концентрированный НР элемент на 94% переходит в раствор. Осадком ВаХгРз в указанных условиях захватываются заметные количества ниобия, однако последний может быть от- 118 делен при повторных переосажденнях фтороцирконата бария [227].
Из растворов 2,5 М НР протактиний также хорошо о соосаждается и с фторидом бария. Соосаждение протекает более полно из менее кислых растворов. Например, из 5 М раствора сртор да и аммония протактиний, образующий труднорастворимый ВаРаРт [294], количественно соосаждается с ВаРз при выде нии этого носителя в количестве 4 г из 1 л раствора. Фторид баи ле ко может быть растворен в большом объеме холодной иний воды. П и неполном растворении фторида бария протактини количественно остается в осадке. Например, при растворении половины осадка ВаР, в воде в раствор переходит мене е 00! о!о протактиния.
Это обстоятельство дает дополнительную возможвость концентрирования протактиния. Соосаждение протактиния с гидратами окисей металлов, имеющими кислотные свойства Двуокиси марганца. Соосаждение с этим носителем, впервые описанное Гроссе и Лгруссом [312], позднее было детально исследовано другими авторами [30, 100, 4!3, 487]. Двуокись марг анца является высокоизбирательиым и эффективным сов. т свойстосадителем протактиния из сильнокислых растворов. Эти ва, а также простота и удобство дальнейшего отделения протактиния от марганца явились причиной широкого использов н зз> зз' из п н- МпО, как в процессах концентрирования Ра и Ра из рродных источников [30, 99, 294, 459, 465, 583, 677], так и при выделении Ра'з' нз облучениого нейтронами торна [98, 218, 220, 259, 331, 409, 412, 501, 503, 622, 623, 653].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
