З.К. Каралова, Б.Ф. Мясоедов - Аналитическая химия Актиния (1108751), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Из данных по коэффициентам распределения актинии и других элементов в 9 М НВг, приведенных в табл. 12, видно, что актиний сорбируется значительно сильнее, чем ТПЭ, ЕЕ, Ва, Ро, РЬ и ВЬ Это указывает на возможность отделения актиния от этих элемептов в растворах бромистоводородной кислоты. Как показали исследования Караловой и др. [43] из сернокислых растворов актиний эффективно сорбируется катионитом КУ-2-8, по-видимому, в виде комплекса Ас80«в широком интервале кислотности (рис. 20). В 0,01 — 0,5 Ж Н»804 актиний имеет наи- с г «г «оооо огоооокыт оооонооооооооо Ркс.
21. Кривые нымыеаиия актияил, свинца и радия с катиокита Биоред АО504У-Х4 раствором 2,5 М НЕ«О« [1351 паланка 0,2 к 4 сн; 4 60'с; скорость 4,6 нл/ан' мин большее значение К«() 1,5 10'). В 1 Ае Н«804 коэффициент распределения составляет величину 3.106 и при дальнейшем увеличении концентрации кислоты до 3 Аг коэффициенты распределения актиния уменьшаются.
Вместе с тем сорбция актиния остается значительно большей, чем тория, который в этих условиях существует преимущественяо в виде нейтрального комплекса ТЬ(80 ) и поэтому не сорбируется катионитом. Поскольку в 2 — 3 Д/ Н»806 различие в коэффициентах распределения этих элементов велико, то количественное их разделение в данных условиях не вызывает затруднения. Этот способ удобно использовать для отделения актииия от макроколичеств тория. Он имеет определенное преимущество перед другими известными методами разделении этих элементов, основанными либо на совместной сорбции актиния и тория с последующим избирательным элюированием кислотами, либо сорбцией одного тория в условиях, когда актиний количественно остается в растворе. Для выделения актиния из растворов серяой кислоты используют колонки высотой 25 см и диаметром 0,8 см, заполненные катионитом КУ-2-8 (2 г) зернением 0,25 — 0,5 мм.
Катионит предварительно приводят в равновесие с 2 ]т' Н,ЭО«, затем через колонку пропускают смесь, содержащую индикаторные количества»"Ас и 300 мкг торпа (60«ТЬ -!- '"ТЬ) в 2 Л" Н»804, со скоростью 0,5 млlмии и промывают ее 100 мл серной кислоты той же концентрации для полного вымывания торин. Актиний де- Таблица 13 Влияние концентрации Н)ЧОг и температуры на коэффициентм раепределения некоторых элементов между катионитом Виоред АО 50ттг-Хй (20 — 26 мкм) и раствором ННОз 1135) Коалелтралая ннов и Аг ть Ьа 2 3 25 25 60 60 60 6,9 2,8 8,8 5,1 3,9 1,7 1,1 2,2 1,5 1,4 1,0 0,7 1,5 1,0 1,0 .л10 4,3 сорбируют 70мл 6 ЛХ Н)т[О„которые пропускают через колонку со скоростью 1 мл)мнн.
При сорбции актинии катионитом из азотнокислых сред наблюдается резкое уменьшение коэффициентов распределения с увеличением концентрации Н)т[Оз [114). Согласно сведениям Блейера и др. [135), коэффициенты расиределения актиния между катионитом Биоред АС 50%-Х4 и 2 или 3 М НЬ[Оз, определенные в динамических условиях, равны 6,9 и 2,8 соответственно. В табл. 13 приведены данные по влиянию температуры и концентрации НЫОз на коэффициенты распределения Ас, ) а, ТЬ, РЬ, Ва. Как видно из приведенных данных, увеличение концентрации Н)т[Оз приводит к уменьшению Кю а повышение темиературы— к увеличению сорбции элементов. Для отделения актиния от радия, свинца и торна, сорбированных катионитом Биоред АО50'тт'-Х4 на колонне размером 0,2 ~ х 4 см (зернение 20 — 26 мкм), авторы работы [135) использовали раствор 2,5 ЛХ НХОз.
Как видно из данных рис. 21, при промывании катионита гоРЯчим РаствоРом 2,5 М Н[т[Оз, котоРый пРопУскают со скоростью 4,6мл)гмз мин, актнний вымывается после свинца и радия. Полное вымывание актиния происходит за 5 мин„ Торий аатем можно десорбировать раствором 2Аг Нз80 .
При переходе от индикаторных к миллиграммовым количествам актиния полоса вымывания становится более широкой, однако разделение актиния и радия остается удовлетворительным. В этом случае рекомендуют использовать колонки большего размера, а скорость пропускания раствора 2,5 М Н)т[Оз уменыпить до 3,6 млгсмз мин. В процессе переработки облученного радия этот ирием чаще используют на стадии отделения актиния от радия, причем для десорбции актиния выгодно применять 4 М НЬ[Оз. По данным Мюллера [280), при десорбции актиния 4 М Нг[Оз достигается более тщательная очистка от тория.
Порядок вымывания элементов можно изменить, если после вымывания продуктов распада актиния смолу перевести в ХНА-форму и десорбировать торий 0,5 — 1 И раствором ацетата аммония (рН 3,9). Актиний затем вымывают 4 — 8 М НЯОз [348). Гагеман и Эндрюс [114, 202) впервые применили метод ионного обмена на катионите для выделения актинии из облученного нгйтронами з"йа из раствора азотной кислоты.
Раствор 2 ЛХ НКОз, содержащий "'Ва, "'Ас и дочерние продукты, пропускают со скоростг ю 0,5 мл/см'мин через колонку диаметром 1 гм со схсем натиг нита Дауэкс 50 высотой 12 см (зернение 150 — 200 мшп). Для полного извлечения висмута, свинца и радия колонку многократно промывают раствором 2 М Н)т[Оз (600 мл), после чего актинвй десорбируют 4 М НЖОз. При этом торий остается на колонке. При переработке 1 г облученного радия было выделено 1,8мг "'Ас.
Суммарное содержание примесей н полученном препарате не превышало 1%. Видоизменный вариант этого метода был использован на стадии очистки '"Ас И36, 173 — 175, 252, 312). Для улучшения отделения актиния от короткоживующих продуктов распада (ВК РЪ) актиний сорбировали на катионите Дауэкс АС 50 Ж из 2 М НС1. В этих условиях висмут и свинец вымывали с колонки сравнительно небольшим количеством кислоты за счет образования анионных комилексов с хлорид-ионами, тогда как актиний, радий и торий прочно сорбировались катионитом. Радий десорбировали аатем 2 ЛХ НХО„актиний — 4 М Н5[Оз, а торий — раствором иодходящего комплексообразователя. Аналогичный метод очистки актиния от продуктов распада предложил Кебелл И43). Образец облученного нейтронами радия растворяют а 5 мл 2 М НС1 ири нагревании и а горячем состоянии раствор пропускают через колонку (О,бх10 гм), заполненную 1 г катионита Дауэко 50 в набухшем состоянии (зерненио 200 — 400 меш).
Колонку при 60' С последовательно промывают 5 мл 2 М НС1 для удаления висмута, свинца, франция и радия и 25 мл 6М Н)ч Ог для вымывания актиния. После вымывания акткния торий о катионита можно быстро извлечь смесью 6 М Нр)Ог — 0,1 М Нр. Для полной химической и радиохимической очистки актиния, выделенного на катионите, вводили дополнительные операции, которые включали соосаждение актиния на гидроокиси железа с последующим отделением носителя на анионите из 10 М НС!. С этой целью к полученному азотнокиолому раствору актиния добавляют раствор нитрата железа (содоржащего 1,5 мг уе) и раствор )ЧН,ОН до полного осаждения уе(ОН),. Осадок гидроокиоой отделяют центрнфугирозанием, промывают и растворяют в 1 мл конц.
НС), после чего раствор пропускают со скоростью 0,2 мл)мин через колонку (0,6Х6 гм), заполненную анионитом Дауэко 1 (0,25г, зернение 200 — 400 мош). Колонку со смолой предварительно промывают раствором 10 М НС!. Фильтрат и промывной раствор собирают з платиновый тигель, упаризают досуха и прокаливают при 700' С з течение 5 мин. После растворения остатка з 2 мл коиц. Нр)Ог зги операции повторяют.
Затем аликэотную порцию раствора наносят на мишень и определяют гг-активность препарата. Применение сульфокатионов обеспечивает достаточно высокую степень очистки актиния от других элементов. Одним нз ограничений в использовании сульфокатионитов для выделения актиния 69 является их радиационная неустойчивость. Под воздействием ионизирующего излучения сульфокатиониты притерпевают изменения, которые сопровождаются разрушением функциональных групп смолы и переходом их в растворимое состояние с образованием сульфат-ионов.
Поэтому при прохождении исходного раствора, содержащего большие количества радия, через сорбент на колонке может образоваться малорастворимый Ва804, что затрудняет дальнейшее выделение актиния [176, 202, 321]. Бетеле и Дойонгхе Н22] установили,что катионитДауэкс АС 50Ч>-Х8 не может быть использован при дозе облучения ))104 рад, так как в этих условиях катионит теряет до 30% обменной емкости. Поэтому переработку больших количеств облученного радия целесообравнее проводить либо в несколько приемов, либо актиний выделять первым, например с использованием методов осаждения.
Для этих целей перспективно также использование неорганических сорбентов. Время контакта радия со смолой в процессе прохождения раствора через колонку мол!но уменьшить, если проводить разделение в азотнокислом растворе. Описано разделение ™Ва и '"Ас на катионите Дауэкс 50-Х8 ( 200 — 400 меш) [41]. Препараты меда, являющиеся источником для выделения образующегося в ннх мзАс, получали нз старых солей торна. Торий осаждают с помощью раствора аммиака, не содержащего СО„в виде гндрооквсв, прв атом радий остается в растворе. В качестве удерживающегося носнтеля для радия в раствор перед осаждением торин добавляют мяллнгранновые количества нитрата бария.
6>нльтрат выпаривают, остаток прокалнваютдля удалении аммоннйных солей н затем растворяют в 5 мл 2 М НС!. Полученный раствор пропускают через колонку с катноннтон Даузкс 50-Х8 (внутренннй днаметр колонкн Ч мм, высота слоя смолы 50 мм, зерненне 200 — 400меш) со скоростью 0,1 мл/мкн. Для полного удзленвя изотопов свинца в висмута колонку про-.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
