Е.С. Пальшин, Б.Ф. Мясоедов, А.В. Давыдов - Аналитическа химия Протактиния (1108749), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Купферон был использован авторами для выделения Равзз из облученного нейтронами тория, а также для выделения 471 Очищенный ТБФ . Днбутнлфосфорная кислота Монобутнлфосфорная кислота 0,049 100,0 8,1 172 Раза' Ра из рудных концентратов. В последнем случае отделение от полония осуществлялось предварительным осаждением его на серебряной фольге или путем прокаливаиия препарата. Спицын и Голутвина [98] использовали экстракцию с купфероном для отделения Ра"з от больших количеств марганца. После соосаждения Рагм с двуокисью марганца осадок растворяли в 6 М НС1 и к раствору добавляли равный объем 7'/,-ного раствора купферона в 6 М НС1, содержащего в качестве стабилизатора 0,2% гидрохиноиа. Экстракцию проводили равным объемом амилацетата, После разрушения купферонатного комплекса нагреванием при 100'С Ра"' вымывали из экстракта 1 М раствором лимонной кислоты.
Выход Ра-" составлял 70%. По сообщению Руденко и др. [52, 89], аналог купферона — неокупферон может быть также использован для отделения про. тактиния от урана, тория и других элементов; уран и торий не экстрагируются из 2 М НС1, в то время как извлечение протактиния 0,01 М раствором неокупферона в хлороформе составляет 90о/о. Экстрагент был использован авторами для выделения Раз" из облученного тория. Экстракция протактиния кислыми эфирами фосфорной кислоты Алкилфосфорные кислоты легко образуют соединения с протактинием, которые устойчивы в растворах кислот и легко экстрагируются эфирами, спиртами, кетонами [61, 63, 129, 278, 435], а также и инертными растворителями [363, 436, 549]. Экстракция протактиния диалкилфосфорными кислотами наиболее эффективна. Поскольку образуемые протактинием комплексы с этими экстрагентамн обладают высокой устойчивостью, экстракция может легко проходить из растворов, содержащих большие количества комплексообразующих анионов — сульфат,- тартратч оксалат-, но не фторид-ионов.
Согласно сообщению [66], протактиний способен количественно экстрагироваться 0,1 М раствором ди-(2-этилгексил)-фосфорной кислоты в бензоле даже из 30 А1 Н,504. Имеются сведения, что указанные кислоты способны экстрагировать протактиний, присутствующий в растворах, также н в виде конденсированных гидролизованных форм [194]. Наряду с экстракцией протактиния ТБФ Фьюдж и Вудхед [278] изучили извлечение элемента моно- и дибутнлфосфорными кислотами. Экстракцию Ра"' проводили 0,07 М раствором экстрагента в дибутиловом эфире из 1 М Н)х!Оз, содержащей 2'/о НаСя04.
Были получены следующие коэффициенты распределения для Ра"'. Таблица 33 Коэффициенты распределения Раем мемду 2 тп Н1ЧОз и растворами алкилфосфорных кислот в изоамилацетате !129] Исходная коицеитроция кислоты, М Кислоте ззн ) ол о.м Либутнлфосфорпая Лиизобутялфосфорная Лннзоамилфосфорная Моноэтилфосфорная Моноизопропилфосфорная Монобутилфосфорная Моноизобутилфосфориая Моногексилфосфорная 12,0 12,3 12,6 0,24 9,0 9,2 Н,б 620 770 2,1 9,6 137 153 184 240 280 0,93 7,7 55 52 77 112 108 122 0,66 6,3 27 26 41 260 710 Авторы отмечают, что природа растворителей не оказывает существенного влияния на эффективность извлечения протактиния. Экстракционная способность моноалкилфосфорных кислот повышается при увеличении числа углеродных атомов в молекуле кислоты.
Михайлов и др. [63] установили, что наклон криной в логарифмическом масштабе, характеризующей зависимость коэффициента распределения от концентрации эфира при экстракции протактиния моно- и диизоамилфосфорными эфирамн в изоамялацетатс из азотнокислых растворов с ионной силой, равной 6, близок к 2. Кроме того, он также изменяется пропорционально концентрации Не-ионов. На основании этого авторы пришли к заключению, что экстракция проходит согласно уравне- нию Ра (ОН), А, +2 НАор„-! Н+ Рай, рс +3 НзО, 173 Как отмечают авторы, кислотность растворов не оказывает существенного влияния на извлечение протактиния. При экстракции дибутилфосфорной кислотой количественное извлечение элемента наблюдается в интервале 1 — 8 М Н!чОз, Авторы использовали 0,07 М раствор дибйутилфосфорной кислоты в диэтиловом эфире для отделения Ра" от больших количеств ниобия. Из 1 М Н!х]Оз, содержащей 2'/а Н,Сз04, протактиний экстрагис руется количественно, а ниобий полностью (>99,5%) остается в водном растворе.
Из органической фазы протактиний реэкстрагировали 1 М НГ. Экстрагент был успешно опробован авторами для выделения Развя из облучен~ого тория и рекомендован также для извлечения Ра'з' из отходов от переработки урановых руд. !Иевченко и сотр. [129] изучили экстракцию Ра"' из 2 М НХОз растворами различных алкилфосфорных кислот в изоамилацетате (табл. ЗЗ). где А — анион частично этерифицированной кислоты. Одна анто ов ров нет строгих доказательств, указывающих, что экстрагико у руемым соединением является РаАь Для извлечения протактиния и иония из хвостовых азотно- кислых растворов после экстракции урана Шевченко и др.
(128) применяли 15% -ный раствор смеси моно- и диизоамилфосфорных кислот в изоамилацетате. За однократную экстрак ию о ношении водной и органической фаз 1: 20 извлечение ионна и протактиния составляет 80 и 85г/о соответственно. В этих условиях экстрагируются также Ре(П(), Хг, ТЬ, Т!(!Ъ/), 5с и элементы, с и другие /июп а После промывки экстракта разбавленной НХО реэкст протактиния н ионна проводили насыщенным карбонатом аммония.
Из карбанатного реэкстракта осаждали сульфиды железа и других тяжелых металлов, при этом протактиний и ионий оставались в растворе. После отделения тяжелых металлов карбонат аммония разрушали подкислением и осаждали гидроокиси аммиаком. Осадок гндроокисей обрабатывали разбавленной НГ и отделяли повий с нерастворимыми фторидами. После удаления фторид-ионов из раствора осаждали протактиннй с фосфатом циркония в присутствии Н202, Отделение протактиния от циркония проводили ионообменными методами. протактиния.
Извлечение протактиния резко падает в присутствии даже небольших количеств ниобия (0,1 мг/мл). Однако это влияние устраняется при введении н раствор щавелевой кислоты. Коэффициенты распределения протактиния, ниобия и циркония возрастают с увеличением их концентрации в растворе. Это указывает на то, что полимеризованные формы этих элементов способны легко экстрагироваться с ФАК изоамиловым спиртом.
В присутствии щавелевой кислоты н растворах экстракцня этих элементов не зависит от их концентрации, так как происходит разрушение полимерных соединений. Из растворов 5 4Ът Н2504 с ФАК не экстрагируются Ре(1П), 1.а, ТЬ, 11(Ъ/!). Извлечение Т1(1Ъ') может быть уменьшено после добавления, небольших количеств перекиси водорода. Экстракция полония не связана с образованием комплекса с фениларсоновой кислотой, и он полностью остается в органической фазе при реэкстракции протактиния раствором Н2С204 или НР.
Данные по экстракции элементов приведены в табл. 34, Таблипа 34 Данные по акстракции протактииии и других алемеитов из 6 /)/ Н4804 1%-иым раствором ФАК в изоамиловом спирте 1701 Соотиосвение фва 1:1 Э к с т р а к ц и я ф е н и л а р с о н а т а и р о т а к т и н и я Мясоедов и др. (70) установили, что фениларсонат протактитво ния способен экстрагироваться некоторыми органическими аорителями. Из них изоамиловый спирт оказался наиболее эф- раст фективным. Авторы изучили экстракцию фениларсоната протаиния из растворов НЫОг, Н2804, НС1.
Протактиний практически кколичественно извлекается 1%-ным раствором фениларсоновой кислоты (ФАК) в изоамиловом спирте из 1 — 9 /1/ растворов кислот. Равновесие достигается менее чем за 1 мин, Для достижения б олее высокой избирательности экстракции фениларсоната протактиння перспективными являются сернокислые растворы. При зкстракции Ракм из 5 Аг Н2504 извлечение элемента составляет 98%. Бензол, дихлорэтан, четыреххлористый углерод экстрагируют протактиний в этих условиях менее чем на 50о/о.
Наклон кривой, характеризующей логарифмическую зависимость коэффициента распределения от равновесной концентрации ФАК в изоамиловом спирте, близок к 2, что указывает:на образование при экстракции соединения протактиния с двумя молекулами ФАК. Присутствие винной и лимонной кислот до 0,5 М и щавелевой до -0,2 М практически не влияет на полноту извлечения элемента, Макроколичества Ы( (П), Мп (П), А!, В! (П1), 1.а, БЬ(П1), Яп(1Ъ/), Хг и ()(Ъ/!) при концентрации до 10 мг/мл, а Сг(П!), Ре(1П), Т! (1Ъ') и ТЬ вЂ” до 1 мг/мл не мешают экстракции 174 'Экстракци». Элемент Концентрация аиеиекта Титан (!)т) Полоний Уран (Ч1) Торий Зкстракция е ирисутстяии 0,2% Н,О„ Как оказалось, смесь изоамнлового спирта с бензолом экст. рагирует феннларсонат протактиния значительно эффектив- нее, чем каждый растворитель н отдельности.
Синергетический 175 Протактиний ж (ш) Цирконий Ниобий Лантан Рама, индикаторные количества Рвмт 7 5,10-4 А( 0,01 мг/мл 1 мг/мл 2гы — индикаторные количества 1 мг/мл )Чьеа — индикаторные количества 1 мг/мл 0,01 мг/мл 1 мг/мл 1 мг/мл Росте — индикаторные количества (цаа — 0,015 мг/мл 1 мг/мл Т(тме — 0,01 мг/мл 1 мг/мл 98,0 99,5 1,4 0,95 18 ЗО 20 )90 (0,8 (0,4 60, 1* 66,0 1,0 1,0 0,1 0,1 Таблица 35 Таблица 36 Зкстраиция иа 0,005 М НР+ 5 У Н,504, Реэкстракция 1 М Н,С,Оэ.
Реэистракция 5 Л Нээп, + !2',4 Н,О,. 177 Данные по отделению протактиния от некоторых элементов вкстракцией с фениларсоиовой кислотой [701 Водная фаза: 5 тУ Н,504, 0,2 М НэС404, экстрагент: 1%-ный раствор ФАК в изоамиловом спирте; промывной раствор: 5 Аэ Н,ЯО„; раствор для реэкстракции; 0,1 М НР; объем фаз по 3 мл * Экстракция а ирисутстаии 0,2% Н,О,. Реэкстраютия смесью 5 Л Н,50, и О,! М НР. эффект не наблюдается при экстракции феннларсоната ниобия и циркония. Экстракция фениларсоната протактиния изоамиловым спиртом более избирательна из раствора 5 Л' Н2504 — 0,2 М Н2С204. Промывка экстракта раствором 5 Л! Н2504 и реэкстракцня протактиния раствором 0,1 М НР обеспечивает отделение 13(Ч[), Ре (1!1), ТЬ, Хг, ЫЬ (Ч), 1.а (111), Ро, Т! ([Ъ'), Данные па отделе. нию протактиния от других, элементов приведены в табл.
35. Экстракция бепзолселеннната протактиния По сообщению [72), экстракция протактиния в виде бензолселенината из сернокислых растворов может быть использована для отделения от тория редкоземельных элементов, железа (П[) и урана. Извлечение протактиния из 7 Л' Н2504 4%-ным раствором бензолселениновой кислоты в изоамиловом спирте составляет -92070 Экстракция Ге(1П), 1.а, КЬ(Ч), Хг, ТЬ и [!(Ч[) в этих условиях составляет 5; 1,6; 40; 10; 1,2 и 5"!! соответственно, Этот экстрагент оказался менее избирательным, чем БФГА, ФАК, арсеназо 1П и ТТА. Введение щавелевой кислоты в растворы перед экстпакцией не снижает заметно извлечение примесей. Экстракция протактиния с 1-фенил-3-метил-4-бензоилпиразолоном-5 По сведениям работы [67], экстракция протактьиния бензоль.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
