Е.С. Пальшин, Б.Ф. Мясоедов, А.В. Давыдов - Аналитическа химия Протактиния (1108749), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Обьемы водной и оргйиичсской фзз — по 2 мл Найдено в реэкет- ракте, % Найдено в реэкст ржгте, э' Содержание в водкой фазе до экстракцнн протак тнний, мкг про так тики й протак- тиний элеМент злеммгт, мг Ре(Н!) — 20,0 2г(!Н) — 20,0 нь(ч) — 1,о Вант — 10,0 Ьк(Ас)(!! !)— 20,0 е„оэ12 0,60 <0,08 0,01 2,8 2,8 2,8 2,8 76,0 В!(!!!) — 20,0 2,8 Ра"з 0,025 0,13 83,5 86,1 81,0 78,0 79,0 Ро' — д- кнторные к о- личестиэ ТЬ(!Ч) — 20,0 85,0 80,0 0,03 0,01 Рэем Рймв ~ !)(И) — 2О,О 0,045 77,0 2,8 167 Экстракция протактиния при помощи Х-бе из о ил ф еи ил гидр оке и л а м и н а К-Бензоилфенилгидроксиламин (БФГА) в последние годы нашел широкое применение для разделения и определения многих элементов 142, 121).
Для экстракционного отделения протактиния от других элементов БФГА впервые использован Пальшиным, Мясоедовым и др. (73, 82). Соединения протактиния с БФГА количественно экстрагируются бензолам или другими растворителями из растворов НС1 и Нз504 в широком диапазоне концентрации кислот. Например, при экстракции из 18 Аг Нз504 0,1 М раствором БФГА в бензоле в органическую фазу переходит ° 96% протактиния (рис.
60). Из азотнокислых растворов извлечение элемента резко уменьшается с ростом концентрации кислоты, что связано, вероятно, с окислением реагента и разрушением комплексов протактиния. Прн достаточной концентрации протактиния ( 3 10 з М) экстракт окрашен в желтый цвет. Это обстоятельство может бить использовано для фотометрического определения элемента. Для количественного извлечения протактиния из растворов Нй604 необходима более высокая концентрация экстрагента в растворителе, чем в случае экстракции из растворов НС1. Зависимость извлечения элемента от концентрации БФГА в бензоле приведена на рис, 61, Избирательность экстракции протактиния с БФГА детально изучена Мясоедовым, Пальшиным и Палеем !73). Установлено, го' Ы 1О' я о и й 1О г ц в в го гг 1ц м гв го Нанценаграииа киааавм, Н !о э от Содержаиие а водной фазе до экстраг.нии протактиний, мка Найдено и реэкстрмгте, элемент [ прогаитиний элемент, ма о о во Вонценороцаяг б ров М Рис.
60. Зээисизгость,коэффнциентон распределения Раэ" между 0,1 ги раствором М-бензоилфенилгидроксиламииз э бепзоле и растворами кислот различных концентраций [82] Рис. 6Б Данные по экстракпии Рэм' из серной н соляной кислот растворамн ]Ч-бензоилфенилгидроксилэагнна и бензоле [?3] 1 — 1 Н Н,ЗОи г.— З Л Н,ЗОО З вЂ” - Н НС1. Соотноюенне фаз 1: 1 169 что при экстракции протактиния из 7 Л' Нз50, 0,1 М раствором БФГА в бензоле А1, Ре(П1), ТЬ, [)(Ч]), В1(Ш), 8п(П), Т1(Ш), Ба, Се([Ч), %(П), Сг(П1), Мп(11) при концентрации до 15 мг/мл, а фосфат- и арсенат-ионы до 0,1 М не влия1от на извлечение элемента.
Большие количества ]ь]Ь(Ч), Т](1'т?), М (Ч[), Ъ'( ), Ег и 5Ь(П1) в значительной степени подавляют экстрак'т?, цию протактиния. В присутствии 10 мг/мл Хг и 1 мг/мл КЬ экстракция протактиння падает до 80 и 25% соответственно. Индикаторные количества ниобия и циркония экстрагируются в этих условиях практически полностью. Ы-Беизоилфен ф илгидроксиламинаты протактиния и цирконня намного слабеа.
экстрагируются кислородсодержащими растворителями — изоамиловым спиртом, метилизобутилкетоном и амилацетатом, чем хлороформом и бензолом, в то врем р ция ниобия мало зависит от природы указанных растворителей. При экстракции протактиния и циркония с БФГА смесью бензола и метилизобутилкетона при соот ош н енин их ов: наблюдается существенное различие в степени извлечения элементов.
В этих условиях экстракция протактиния составляет 80 %, а циркония — 10% . Введение в растворы перед экстракцией до 0,1 М щавелевой кислоты устраняет влияние ниобия и циркония. Добавление шавелевой кислоты уменьшает извлечение этих элементов. После л введения щавелевой кислоты в растворы, содержащие макро о. ичества циркония, в процессе экстракции раствором БФГА в К бензоле выпадает осадок, который, как оказалось, раст , растворим в в изоамиловом спирте. Поэтому авторы использовали раствор 168 экстрагента в бензоле с добавкой 20% [по ооъему) изоамилового спирта, При экстракции из 7 Лг Нй504, содержащей 0,1 М НзСз04, раствором БФГА в смеси бензола и изоамилового спирта происходит хорошее отделение протактвния от [Т(т/!), 1Ь, Ре(П!), 1а и других элементов.
Цирконий, висмут (П1) и полоний отделяются менее эффективно. Извлечение ниобия в этих условиях составляет - 64%. Однако он количественно остается в органической фазе при реэкстракции протактиния раствором 7 Л1 Нэ804 — 0,06 М НР.
Дан[1ые по отделению протактиния от других элементов экстракцией с БФГА приведены в табл. 32. Таблица 22 ' ~Данные по отделению протэктиния от некоторых элементов [731 Водная фаза: 7 Лг ! Нз804, 0,1 М НэОз04; экстрагент: 0,1 М раствор БФГЛ и смеси 80агэ' бензола и 20эе язоамилоеого спирта; раствор для реэкстракции: 7 Лг Нз804, 0,06 М НР. Объем каждой фазы — по 4 мл Дьячкова и Спицын [36) изучили поведение протактиния, циркония и ниобия при экстракции с БФГА из сернокислых растворов.
Извлечение элементов проводили 0,2 — 0,5%-ным раствором БФГА в хлороформе. Авторы нашли, что наибольшее различие в способности к экстракции у этих элементов наблюдается при концентрации Нз504 в водной фазе более 7 Л?. Изучение зависимости коэффициента распределения протактиния от концентрации БФГА в хлороформе показало, что в образовании экстрагируемого комплекса участвуют четыре молекулы БФГА. Руденко и др. [89, 464] отделение протактнния от урана и тория проводили экстракцией из 4 М НС! 0,1 М раствором БФГА в хлороформе. Избирательность извлечения Х-бензоилфенилгидроксиламинатов протактиния, ниобия и тантала из растворов НС! в присутствии НР изучена Лилем и Шендрнкаром [478).
Авторы показали, что, используя растворы с различным содержанием НС! и НР и изменяя концентрацию БФГА в хлороформе, можно количественно разделять эти элементы. Из раствора, содержащего 1 М НС! — 0,025 М НР, протактиний экстрагируется незначительно (рис. б2), однако извлечение элемента увеличивается с ростом концентрации НС[, и из 10,5 М НС! в органическую фазу переходит 90% элемента. Протактиний может быть отделен количественно от ниобия экстракцией последнего 0,2%-ным раствором БФГА в хлороформе из смеси ! М НС! — 0,05 М НГ. 0П ° пп Ыпа е цП н гп 0 ? нс.
62. Данные по экстрвкцин МЬ (1), Та (2) и Раза' (3) раство. рами М-бензоилфенилгндроксили амина в хлороформе нз смеси НС1 н НЕ [478! Коацевтрацнв БФГА в растворе. 1— 0,2 %: 2 — 0,5%, г — 1%. Ковцевтрацнв НН в вохвоя фазе 0 п а 'и 1 — 0,05 М; 2 — 0,4 М, 3 — 0,25 М.
нанцгнн40ацин нс1 м Соотваюеане фаз 1: 1 Тантал отделяется от протактиния двукратной экстракцией равными объемами 0,5% -иого раствора экстрагента из водного раствора 1 М НС1 — 0,4 М НР с последующей промывкой экстракта смесью, содержа?цей 1 М НС! и 0,2 М НР, Отделить протактиний от ниобия и тантала можно также экстракцией этих элементов ! %-ным раствором БФГА из концентрированной НС! в присутствии 0,025 М НР с последующей избирательной реэкстракцией протактиния щавелевой, винной или фтористоводородной кислотой. Как отмечают авторы, индикаторные количества циркоиия не экстрагируются в этих условиях. БФГА оказался весьма удобным и для выделения Раязз из облученного нейтронами торна.
Для выделения Раэаз в радиохимически чистом состоянии в,работе (73] применялась следующая методика. 100 — 200 мг облученного нитрата торпа помещают в стакан емкостью 50 мл и растворяют в 5 мл воды; к раствору приливают 8 мл 7АГН2804. Раствор переносят в делительную воронку и экстрвгируют 10 мл 0,1 М раствора БФГА в бензоле. После двухминутного встряхивания водную фазу отделяют, Экстракт переносят в другую воронку и дважды промывают равным объемом раствора 76(Н2504 — О,! М НзС,04.
Промывные растворы отбрасывают. К экстракту приливают 10 мл смеси 7Ж Н,804 — 0,06 МНЕ и ревю страгируют протактнний. Длительность выделения — 15 мин. Выход Рама составляет более 000[в. Согласно сообщению [89], хорошая очистка Рая'з от всех радиоактивных примесей достигается также при экстракции из 4 М НС! 0,1 М раствором экстрагента в хлороформе.
Описаны выделение и очистка Равзз с применением концентрированных растворов НС1, содержащих фторид-ионы [479]. Метод выделения состоит в следующем. 170 Облучениый торий (металл, окись, основной карбонат) растворяют в концентрированной НС! с дог>анкой небольших количеств НЕ. Доводят концентрацию НС! >10 М, а НР(0,025 М и встряхивают 6 мии, с равным объемом 1%-ного раствора БФГА в хлороформе. После разделения фаз проводят повторную экстракцию со свежей порцией экстрагента. Объединенные экстракты промывают концентрированной НС1. Реэкстрагируют протактиннй раствором, содержащим 5 М НС! — 0,6 М НР. Реэкстрвкт промынают хло.
роформом, Если в реэкстракте присутствуют олово и сурьма, проводят вто. рой цикл очистки. Как отмечают авторы, приведенный метод позволяет отделять протактиний от урана, тория и от нсех продуктов деления. Выход Рам' составляет 80 — 05$. Аналог БФГА — Ь[-бе?ззоилгидроксиламин (бензгидроксамовая кислота) оказался неэффективным для отделения протактииия от тория, урана и других элементов (53, 90]. Экстракция протактиния в виде купфероната Применение купферона в экстракцнонном варианте более удобно, чем использование этого реагента для осаждения, так как в этом случае существенно повышается избирательность извлечения.
Экстракцкя купфероната протактиния ранее других была изучена Мэддоком и Майлсом (487]. Комплекс протактиния с купфероном легко экстрагируется из растворов минеральных кислот как инертными, так и кислородсодержащими органическими растворителями. Извлечение из 4 М НС! амилацетатом составляет более 90%. Лимонная и винная кислоты не оказывают влияния на экстракцию купфероната протактиния.
Щавелевая кислота заметно снижает извлечение элемента. Реэкстракция протактиния из органической фазы легко может быть проведена раствором [ь[Н4Р или термическим разложением комплекса при 100' С с последующим вымыванием элемента 1 М раствором лимонной кислоты или другими кислотами. Большая склонность купферона к окислению в растворах является существенным недостатком экстрагента, который значительно ограничивает его применение. Купферонатные комплексы неустойчивы в экстракте, разрушаются со временем и протактиний сорбируется на стенках посуды. Для стабилизации реагеита авторы вводят в растворы небольшие количества гидрохинона, в результате чего комплексы становятся устойчивыми в течение 24 час.
Экстракция купфероната протактиния из 3 М НС! удобна для отделения от одновалентных и двухвалентных катионов, в том числе от Мп(П), РЬ(11), а также от [)(Ч1), ТЬ, Ре(11), Бп(11), В1(П1) и др. Амилацетат не экстрагирует индикаторные количества тантала в присутствии купфероиа из тартратных растворов, подкисленных азотной кислотой. Экстракция Вг(П1) и ТЬ из 3 М НС! превышает 1%; цирконий и полоний в этих условиях практически полностью переходят в органический слой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
