В.М. Вдовенко, Ю.В. Дубасов - Аналитическая химия Радия (1109691), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Образующиеся в процессе распада радиоактивные продукты собираются на отрицательно заря>пенном электроде [324]. Можно также измерять свинцовую или висмутовую фракции, выделенные из радкевых образцов [430). Во время накопления активного осадка, чтобы не было каких-либо потерь, приводящих к запив<энным результатам, проба радия должна быть герметизирована.
Следует также указать на необходимость введения поправки, учитываю. щей распад радия-224 и 223 в период накопления активного осадка. Измерение активности выделенных дочерних продуктов продолжают до полного нх распада. Оставшуюся к этому времени «долго>кивущую» компоненту вычитают из общей активности наряду с фоном и построенную кривую распада зкстраполируют к моменту выделения этих дочерних продуктов распада. 92 Выделенные В-продукты распада (ВаВ, ТЬВ, АсВ) могут быть использованы для анализа некоторых смесей радиевых изотопов. Например, для определения радия-224 выделяют свинцовую фракцию продуктов распада.
Из ннх свинец-2]1 и 214 (от радия-223 и соответственно радия-226) распадаются за 4 — 6 час., а оставшийся свинец-212 (Та=10,64 часа) измеряют [396]. Радий-223 может быть определен следующим образом. Раствор кипятят в течение 3 час. За это время происходит полное удаление радона-222, а его дочерний свинец-214 (Ть=26,8 мин.) распадается. Так как радон-219, дочерний продукт распада радия-223, очень короткоживущнй (Ть=3,92 сек.) и в значительной мере распадается в растворе, не успевая отогнаться при кипячении, то через 3 часа свинец-211 приходит в равновесие с радием- 223 [396].
По истечении этого времени свинец может быть отделен и измерен без помех со стороны свинца-214. Количественное определение 3-активного изотопа «»»Ва не имеет такого большого разнообразия методов. Его определение, как указывалось выше, сводится к выделенн>о н измерению дочернего актиния-228 с периодом полураспада 6,13 часа. Сравнительно малый период полураспада "'Лс требует быстроты отделения накопившегося актиния от радия. ВЕСОВЫЕ МЕТОДЫ Весовые методы определения радия использу>отея сравнительно редко, что связано с низкой ко>щевтрацией элемента в природных объектах.
В настоящее время они применяются главным образом для определения миллиграммовых количеств радия в концентратах и его соединениях, а также для проверки химической чистоты солей радия, являющихся эталонами. Радий выделяют из растворов в виде труднорастворнмых соединений с неорганическими реагевтами. Определение химической чистоты радиевых препаратов, в которых содержание бария может быть весьма высоким, проводят сочетанием взвешивания полученной весовой формы с радиометрическим определением [16, 213]. Наиболее исследованными и пригодными для весового определения соединениями являются сульфат, хлорид, бромкд и нитрат радия. Зная вес полученного того или иного соединения радия и содержание в нем радия, легко определить химическую чистоту данного соединения и содержание в нем бария как наиболее вероятной примеси радиевых препаратов.
Сульфат радия КаЗО«является малорастворимым соединением радия, и это в значительной степени обусловливает его использование в качестве весовой формы. Осансдение сульфата радия производят из слабого солянокислого раствора соли радия при добавлении ивбытка разбавленной серной кислоты либо раствора серно- кислой соли. Для получения крупнокристаллического осадка раствор в течение нескольких часов нагревают на водяной бане, после чего он может быть оставлен ка ночь. Осадок переводят на бумажный фильтр, промывают, высуп>ивают в сушильном шкафу и прокаливают в платиновом тигле до постоякпого веса.
Хлорид радия может быть получен при растворении карбоната радия в соляной кислоте или в результате многократной обработки бромида либо нитрата радия соляной кислотой. При кристаллиаации из раствора образуется дигидрат хлорида радия. Весовой формой определения является безводная соль. Следует учесть, что под воздействием собственного ионизирующего излучения может происходить разложение как дигидрата, так и безводной соли. При этом хлор теряется с заменой па кислород с последующим присоединением двуокиси углерода и образованием карбоната радия; соль со временем темнеем. Поэтому при взвешивании необходимо иметь свежую соль. Для устранения радиационных последствий соль, хранившуюся в течение какого-то срока, обрабатывают соляной кислотой и выпаривают досуха. Растворение полученной соли в воде с последующим упариванием и высушиванием позволяет избавиться от следов кислоты.
Наиболее простым способом получения безводпого хлорида радия является нагревание кристаллогидрата в токе сухого воздуха при 150 — 200' с высушиванием до постоянного веса [50, 291). Можно также получать беаводный хлорид радия 2-часовым нагреванием бромида радия (безводного) в токе сухого хлористого водорода.
Известно также получение безводного хлорида радия путем нагревания сульфата радия в токе паров хлористого водорода и четыреххлористого углерода при 300' [293, 514[. Безводный бромид радия танисе может быть использован и качестве весовой формы. Он может быть получен растворением карбоната радия в бромистоводородной кислоте либо многократной обработкой хлорида или нитрата бромистоводородной кислотой. Разложение бромида радия вследствие процессов радиоактивного распада также возможно, и потому здесь остаются в силе те же меры предосторожности и требования, что и предъявляемые к хлориду радия. Из растворов бромид радия кристаллизуется в виде гекса- и дигидрата. Для получения безводного бромида радия нагревают дигидрат в токе сухого воздуха при 150 — 200' до постоянного веса или нагревают безводный хлорид радия в токе бромистого водорода. Нитрат радия, как и нитрат бария, при температуре от комнатной и выше не образует кристаллогидратов, и потому получение его в форме, пригодной для взвешивания, не представляет особых трудностей.
Он может быть получен в результате растворения карбоната радия в азотной кислоте. Полученный раствор упаривают на водяной бане до постоянного веса. Для удаления следов азот- ной кислоты нитрат радин растворяют в небольшом количестве воды и высушивают на водяной бане до постоянного веса. Весовой формой радия, по-видимому, может явиться и хромат радия — устойчивое соединение с низкой растворимостью. Хромат радия получают добавлением раствора хромата калия к нейтральному раствору соли радия [507[. Выпавший осадок отфильтровывают и высушивают до постоянного веса.
С целью подтверждения правильности химической формулы полученного соединения моя<от быть проведен рентгенофазовый анализ небольшой доли приготовленного вещества. Присутствие и нем значительных количеств бария будет обнаружено на полученной рентгенограмме, так как наиболее интенсивные рентгеновские отражения для изоморфных солей радия и бария различаются довольно четко.
Содержание бария в препаратах радин может быть определено и не радиометрическим методом. В этом случае моя>но воспользоваться способом, примененным М. Кюри и Генигшмидтом для определения атомного веса радия. Взвешенную сухую соль хлорида радия растворяют в дистиллированной воде, добавляют горячий раствор азотнокислого серебра с небольшим содержанием азотной кислоты. При помешивании и умеренном нагревании дают осадку хлористого серебра отстояться и осесть на дно стакана.
Осадок фильтруют, высушивают и отделяют от фильтра. Фильтр сжигают в тигле, остаток вьшаривают с каплей азотной кислоты и затем соляной. Полученный осадок объединяют с основной порцией хлорида серебра, которую затем плавят и после остывапия взвешивают. Таким образом можно определить атомный вес радия [50 [. Если оп окажется меньше 226,05, то, значит, в препарате радия содер>кится барий, количество которого легко рассчитать из величины полученного атомного веса радия.
94 Глава $' МЕТОДЫ ОТДЕЛЕНИЯ РАДИЯ ОТ СОПУТСТВУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ Основной проблемой, возникающей при выделении радия из урановых руд или продуктов их переработки, является проблема отделения ультрамалых количеств радия от макроколичеств других элементов. Наибольшие затруднения появляются при отделении радия от бария, в ходе которого приходится проводить многократные операции концентрирования и очистки радия. Как в аналитической практике, так и в производственной процесс выделения радия разделяется на два этапа: 1) отделение радия и бария от урана и других макрокомпонентов руд и 2) разделение бария н радия.
В настоящее время радий получается в качестве побочного продукта уранового производства, н тем не менее не лишено смысла рассмотрение процесса выделения радия из руд, в результате чего будут указаны основные приемы отделения радия от макрокомпонентов. В практике выделения радия встречаются в зависимости от форм нахождения радия в руде, а также и от химического состава руд три различных случая [97]: 1) радий находится в руде в кислотнорастворимой форме; 2) радий находится в кислотнонерастворимой форме либо после извлечения из руды кислотами вследствие химических особенностей руды переходит вместе с барием в осадок; 3) радий только частично выделяется вместе с барием в осадок (т. е. сочетание двух первых случаев).
Первый случай — наиболее выгодный. К нему относятся процессы выделения радия из большинства урановых смоляных руд, карнотитов и отенитов, т. е. минералов, богатых ураном и радием. Так, например, уранторитовые руды, содержащие около 20% 1)зО„обрабатывают кипящей концентрированной азотной кислотой [144]. В полученном растворе после экстракции урана и тория трибутилфосфатом остаются свинец и радий. Для выделения из раствора свинца и радия используют низкую растворимость нитрата свинца в холодных сильнокислых растворах и способность радия к сокристаллизацин с нитратом свинца. Таким образом, в данном процессе получение чистого радия сводится к отделению радия от свинца.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
