В.М. Вдовенко, Ю.В. Дубасов - Аналитическая химия Радия (1109691), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Выход радин составляет около 80~~о от равновесных количеств, причем 85 — 90% радия-224, вымываемого раствором оксалата, содержится в первых 20 — 25 мл элюата. В случае необходимосм! сорбированный на анионите радпоторий мо>нет быть количественно нэвлече~ разбавленным раствором соляной кислоты. Было также показано, что сорбция торна апиопитом из слабо- кислой среды, содержащей органический растворитель, гораздо больше, чем радия [30].
Так 100о>4-е удержание торна на сильно- основной смоле АВ-17 при незначительном захвате радия происходит из раствора 0,5 — 1,0 М азотной кислоты, содержащей 803о (по объему) метнлового спирта. Отделение радия от торна, протактипия, урана и железа может быть проведено на смоле Дауэкс-1х8 [330). Разделяемая смесь элементов в оксалатном растворе сорбируется па смоле. Радий, как известно, на анионной с»юле в оксалатпой форме ие сорбнруется и легко удаляется из колонки в результате ее промывания 0,5 М раствором щавелевой кислоты. Для отделения радия-226 от радиоактивных продуктов распада в некоторых случаях применяется последовательное разделение па катионообменной и анионообмегшой смолах [244!. Так, сорбируя 2 А>по НС! раствор радия па слабоосновном анно-.
ните Нальцит»"»>ВВ и пропуская зятем через колонку 2 Аг соляную кислоту, отделяют радий от полонин, висмута, свинца, которые в этих условиях образуют хлоридные комплексы и сорбируются апионнтом. Радий смолой пе задерживается и уходит в фильтрат. В полученном очищенном от долгоживущих продуктов распада (Вай и др.) растворе радия через месяц опять накапливаются продукты распада радия-226. После удаления из этого раствора радона в нем остаются радий-В ("4РЬ) и радий-С (е>4В!), для удаления которых солннокислый раствор (0,5 Аг) сорбнруют на катионите Нальцнт НСВ и элюируют 0,5 Аг НС1. В атих условиях 126 радий сорбируетсн количественно, а висмут-214 в виде апионного комплекса уходит в фильтрат.
Затем элюированием колонки 2 Аг НС! удаляют свинец-214. Эта схема может быть применена для получения свободного от носителя висмута-214, препараты которого, выделенные таким обрзом, содержат менее 1%» свинца-214 (ЯаВ). Разделение на порошкообразной целлюлозе Форж [229) впервые указал на возможность использования порошкообразпой целлюлозы для разделения бария и радин. В опытах по разделению использовалась колонка диаметром 10 льп, заполненная на 40 слг порошкообразной необработанной бумажной массой Ватман.
Перед заполнением колонки целлюлозу обрабатывали 4 М НС), промывали дистиллированной водой, ацетоном и затем эфиром. Чтобы целлголоза осталась белой, ее сушили [228) на воадухе при обычной температуре. Рагйд Ьгр-НГ1 — [ Эгб Разделяемую смесь элементов ' 8 в растворе элюента наносили па колонку. Дли разделения бария и радия в качестве элюента использовали смесь метилового спирта н 12 М НС1 в объемном отношении 100: 5. Разделение проводили с индикаторными количест- Ю 4>7 д7 !27 вами радия-220 (-10-а лгкг) ири отношенгли барий: радий около рпс.
42. Хро»>атогра»!»>а смеси 10'. Также показано, что при- радия и бария, получеппан па сутствие в смеси кальция не от- »пгкроиристаллн'>есной д лгао.тосе [231 !. ражается на результатах разделе- Объем нолоннн !бе к!0 ммн скорость ния: радий выделяется оез какого е юнроеаннн б,! мл>ги либо носителя. Фор>к дополнительно проводил разделение Са, Зг, Ва и Ва.
Сначала он применял длп выделения и разделения кальция и стронция элюент, состоящий из метнлового спирта, эфира и 12 М НС1 в отношении 75: 25: 5 (объемном). Далее, после выделения этих элементов применялся метанольный элюент (СН,ОН и НС!), пригодный для разделения бария и радия. Считается возможным применить разработанный метод для получения радия-228 без носителя и для очистки малых количеств радия.
В дальнейшем Фрнтц и Петерс провели разделение щелочно- земельных элементов на конической колонке с микрокристаллической целлюлозой [231!. В отличие от работы [229], где для активированип целлюлозы проводилось ее кипячение с кислотой, улучшающее качество разделения, здесь не требуется такой 127 обработки, так как с помощью микрокристаллической целлюлозы получается весьма хорошее разделение щелочноземельных элементов.
Колонку заполнягот мельчайшей фракцией целлюлозы и промывают 100 згл элюента. Разделяемая смесь объемом 1 — 3 дсс сорбируется на колонке. Барий элюируется смесью метилового спирта, соляной кислоты и воды в отношении 85: 5: 10. После выделения бария радий элюируется водой (рис. 42). Продукты распада радия элюнруются этим же элюентом, но выходят нз колонки раныпе бария. Радий также может быть отделен от других щелочноземельных элементов. В [231! показана возможность отделения щелочноземельпых элементов, в том числе и радия, от редкоземельных элементов (Яп), которые элюируются смесью 4 М азотной кислоты и этилового спирта. Данная методика является количественной и пригодна для разделения как микро-, так и макроколнчеств указанных элементов, Разделение на неорганических сорбентах Для выделения радия особенно перспективным представляется использование неорганических сорбентов, поскольку ионнты в условиях большого м- и 7-ионизирующего излучения изменяют свойства, что приводит к ухудшению их работы.
Следует, однако, отметить, что число работ, посвященных этому вопросу, весьма мало. Окись алюминия. Было изучено разделение радия и бария с пояющью порошкообразной окиси алюминия [343, 344!. Разделению могут быть подвергнуты смеси с отношением бария к радию порядка 1000.
Таким образом, можно получить радий, свободный от барин (Кр 10'), с выходом первого около 80 — 90%. Барий десорбнруется в результате промывки сорбента водой. Радий удаляется при кипнчении окиси алюминия в течение 5 мнн. в растворе бромистоводородпой кислоты низкой концентрации (-0,05 М). С помощью окиси алюминия можно отделить радий от продук,тов его распада, в частности от свинца. С эгон целью раствор радия сорбируют на А1хО„которую затем промывают слабым раствором НВг, и в фильтрат вымывается только радий.
Выход радия прн этом составляет 98сгс. Таким способом проводилось отделение радия-224 от свинца-212 (ТЬВ). Гипофосфат циркония. Кенинг с сотр. [332! изучали сорбцию тория и щелочноземельных элементов смесью гнпофосфата циркония н силикагеля. Ими было показано, что торий очень прочно удерживается этим сорбентом н не вымывается 6 )г' соляной кислотой. Это исследование было положено в основу методики по выделению радпя-224 нз препаратов радиотория [331!. Таблица 38 Объемная емкость цеслвтсв м других несргвввчссквх снрбентсв пс ствсшенвю к рядшо 1123! Объемная емкость, кикгкмригг Сорбент Размер зерен, меш 20 — 50 20 — 50 20 — 50 20 — 50 100 †2 100 †2 100 †2 100 †2 Тонкий порошок Клннсптнлслггг (природный цсслмт) Бсса1вс (синтетический цсолвт) . Марганцевый цсслнт Барвт (природный) Смола па основе фссфснсвых кислот Вольфрамат цкркошш Молмбдат цкрксвкя Гвдроокись цврвсвмя Фвтат барин 2800 3100 2100 3)00 2900 2800 2550 750 > 2900 Раствор радиотория (0,5 М по солнной кислоте) сорбируют на колонке н радий-224 вымывают 20 зьс 0,5 М НС1.
Высокая степень очистки (10') радия от тория сохраняется в широком интервале концентраций соляной кислоты (0,1 — 6 М). Однако с увеличением концентрации злюента увеличивается выход продуктов распада радия в фильтрат. Количественное выделение радия (100с4) достигается прн использовании 0,5 — 2,0 М соляной кислоты. Прн пропускании элюента объемом, равным двукратному объему смолы, в фильтрат уже выходит 90с4 радия. Таким образом, гипофосфат циркония с сорбированным на нем радиоторием может быть, как и анионпт [30), использован в качестве источника, выделяющего радий-224 без носителя.
В отличие от гипофосфата цнрконня фосфат циркония не сорбирует торий нз 6 М НС1. Однако при элюированнн колонки, заполненной фосфатом циркония, 0,5 М соляной кислотой можно отделить радий от тория. Фосфат цирконня сорбирует радий из нейтральных растворов. Его сорбционная емкость соответствует 2,8 10-' кюри радия на 1 э [123!. Цеолиты и др~тие материалы. Цеолитьц как было показано [473[, способны сорбировать радий из растворов, содержащих радий — барий, При промывании цеолита соляной кислотой или концентрированным раствором хлористого натрия можно десорбировать радий. Обширное исследование сорбцни радия из нейтральных и кислых растворов различными природными и синтетическими цеолитами проведено в динамических и статических условиях [123!.
Наряду с цеолитами были исследованы н другие неорганические сорбенты, такие как барит (сульфат бария), молнбдат н вольфрамат циркония. Полученные данные по обменной емкости приводятся в табл. 36. Из приведенных данных следует, что большинство исследованных 9 Ананмгмческня хмммя радия 129 128 сорбентов имеют емкость свыше 2 10-' кюри/г. Наиболее эффективным в условиях нейтральных растворов является синтетический цеолит Веса[во. Из кислых растворов с рН 1 только барит и клиноптилолпт могут в небольшом количестве сорбировать радий. Исследования в динамических условиях барпта, Веса1зо и клиноптилолита показали, что эффективность сорбции уыеньшается с увеличением размеров зерен сорбентов и скорости пропускания раствора через колонку. Паиболыпей эффективностью по десорбции радия с цеолитов н барита обладают растворы аммонийных солей — хлорид, нитрат.
Указанные неорганические сорбенты могут быть использованы для выделения радия из сбросных технологических растворов уранового производства [123 !. Влчек [496! показал, что радий избирательно сорбируется из растворов, содержащих микроколичества урана, торин, рутения, полония, висмута и свинца, на пластинку, покрытую мелкодисперсным сульфатом барин. Для предотвращения адсорбцп~ указанных элементов был подобран соответствующий раствор такого состава: 0,1 М раствор лимонной кислоты, 0,01М раствор комплексона 1Н и 0,2% сухого альбумина.
Сульфат бария в смеси с желатином наносили на стеклянную пластинку. Для получения этой смеси в нагретый водный раствор желатина добавляли раствор сульфата аммония и раствор хлорида бария. Адсорбция радия заканчивалась через 3 — 4 часа. Распределительная хроматография Разделение элементов методом распределительной (зкстракционной) хроматографии основано на различии в коэффициентах распределения элементов между двумя несмешивающимися растворителями, один из которых подвия1ен, а другой фиксирован на носителе. Применение гидрофобных носителей, способных прочно удерживать достаточное количество органического растворителя, открывает возмогкности для разделения близких по химическим свойствам элементов.
11 числу таких носителей относятся силикони-. рованный силикагель, полпвинилхлорнд, фторопласт-4 и др. Стронски и сотр. [477! применили метод распределительной хроматографии для разделения радин-228 и актинии-228. Отделение актинии проводится на колонке высотой 10 и диаметром 0,5 см, наполненной порошкообразным полимером трифтормонохлорэтилена зернением 200 — 350 меш с сорбированной па нем 0,15 М диэтилгексилфосфорной кислотой. Солянокислый раствор (0,012 Л' НС1) радия и актиния сорбируется на колонке, и радий вымывается малым объемом 0,79 М ПС1. Актиннй десорбируется с колонки 1,2 М НС1. Было также показано, что свинец 130 ,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
