В.М. Вдовенко, Ю.В. Дубасов - Аналитическая химия Радия (1109691), страница 30
Текст из файла (страница 30)
гара й (ППП й -'С и гаап г ес и г ч и г Рис. 43. Хроматограммы смесей радия и бария (а) и радия, бария, активна и лаитана (с), полученные иа бумаге Ватман № 1 ири злюироеаиии смесью проиавола (80%), 2 М раствора Н)чОе и 4 34 ЫйОе [340!. было выполнено Савичем с сотр. [446!. В качестве элюента онн использовали смесь, состоящую из ацетона (80%), НС1 (10ето) и НХО, (10%). Леви и Данон [340! провели разделение радия н бария в азотнокислой среде с использованием в качестве органического растворители пропилового спирта.
Для улучшения качества разделения к раствору НХО, добавляли азотнокислый литий. На рис. 43 показана хроматограмма (на бумаге Ватман № 1), полученная с пропанолом (80%) п 2 М водным раствором НХО, и 4 М 16ХО,,; рааделение отрабатывалось на радиоактивных изотопах "'Ва и ыеВа. Как следует из рисунка, разделение радия и бария в этих условиях не ивляется количественным.
Более того, разделение возможно только в случае, когда количество бария не превышает 10-' — 10-' г. Вместе с тем охот метод пригоден для отделения радия от актинии и лантана, имеющих Л, равную 0,25 и 0,47 соответственно (см. рис. 43). Б последние годы длн бумажной хроматографии все чаще применяют бумагу с повышенной обменной емкостью, достигаемой в результате импрегнирования бумаги ионообменнымп сорбен- и висмут — продукты распада радия-224 — могут быть отделены от радия в результате их вымывания 0,36 М раствором соляной кислоты. Метод бумаяеной хроматографии получил, по-видимому, наибольшее применение в препаративной практике хроматографии.
Основное преимущество метода состоит в том, что он позволяет разделять малые количества вещества (порядка долей микрограмма). Для характеристики эффективности хроматографического разделения элементов на бумаге используется величина Л Г1 называемая подвижностью. Первое исследование по отделению радия от дочерних радия-0 (етоРЬ) и радия-Е (е"В1) с помощью бумажной хроматографии тами.
В этом случае разделение зависит от типа нанесенного сорбента и не зависит от свойства применяемой бумаги. Альберти и Грассини [119 [ исследовали разделение радия и многих других элементов на фильтровальной бумаге Ватман № 1, пропитанной неорганическим сорбентом — фосфатом циркония, Полоски бумаги, размером 6М40 см, лротягявают через 30%-й раствор ЕгОС!е в 4 М НС1. Сразу после этого полоски для удаленяя излишней жидкости помещают ка фяльтроввлькую бумагу.
Затем кмлрегняроваяную бумагу высушавзют яа воздухе лря комнатной температуре. Далее сухие пэдссяя бумаги погружают па 2 мян. в 60%-й раствор ЙзРОе в 4 М НС1 я сушат лря обычной температуре. Через 6 час. после сушки избыток фосфорной якслсты удаляют промыванием в воде.
Для увелячеяяя обменной емкосхя проводят дополнительную обработку 60%-м раствором НзРОз в 4 М НС1. В табл. 37 приводятся значения Л для радия и других элементов, полученные при разделении на бумаге, импрегнированной фосфатом циркония (плотность слоя 3,5 лгlсмз). Рааделение проводят в течение 4 — 8 час. с 0,1 М раствором соляной кислоты. Раствор разделяемой смеси наносят на расстоянии 3,5 см от конца полоски. Таблица 37 Величина 1ту некоторых элементов в 0,1 М НС1 [И9) Кесаев Кажев Адлофф [117[ провел отделение радия от актиния и франция на бумаге, импрегнированной фосфатом, гидроокисью и вольфраматом циркония. Бумагу импрегнируют по методу, аналогичному [119[.
Сначала ее пропитывают оксихлоридом циркония, а потом обрабатывают аммиаком нли вольфраматом натрия. Полоски отмытой и высушенной импрегнированной бумаги (размером 2х Х12 сзе) помещают в атмосферу паров воды при 60'. Элюентами служат растворы аммониевых солей. Полученные данные по разделению радия и актиния, радия и франция представлены в табл. 38. Ва (И) Мй (И) Са(П) Яг (И) Ва (И) Нй (П) Сй (П) Со (И) Ре (И1) А1 (П1) Сг (И1) Ма (П) Се (1И) 0,44 0,76 0,81 0,81 0,60 0,67 0,60 О,э9 0 0,13 0,75 0,60 0,19 1,а (1П) Т1 (1У) ПО (У1) ТЬ (!У) Со (П~ Ев (И) 13 (!) Р)а (1) К (1) ВЬ (!) Сэ( ) 0,31 0 0 0 0,67 0,61 0,69 0,82 0,68 0,53 0,12 0 Т а 6дкца 38 Отделение Ва от Рг я Ас ка вмпрегвврованной бумаге [117) Время разделеявя, мвэ.
Разделяемая смесь Превмтаа Эяюсяг на Ас, Уг меВа — мзАс е'зВа — "зрг Фосфат цкряоння Гядроовясь цяркоявя Всльфрамат цкряо- ння 30 20 0,85 0,85 0,5 М )г(НеС! 0,1 М НН !ЧО 0,1 М )г)НеС! 0,1 0 20 0,5 ЭКСТРАКЦИОННОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РАДИЯ Хагеыан [254[ предложил методику отделения радия от актиния и продуктов распада радия и актиния, основанную на том, что радий в отличие от этих элементов не образует хелатов с те- 133 Преимущества зкстракционных методов перед другими методами разделения элементов общеизвестны. Весьма важным из них является возможность быстрого выделения как больших, так и ультрамалых количеств вещества в чистом виде. Несмотря на значительные преимущества, этот метод не нашел должного распространения в аналитической и препаратнвной химии радия, поскольку радий, являясь представителем щелочноземельных элементов, исключительно трудно переходит в органическую фазу.
В большинстве описанных в литературе случаев применения экстракционных методов для отделения радия от различных элементов производится зкстракцня в органическую фазу ныешзо отделяемых элементов, а не радия. 5(юзгсар с сотр. [379[ показали, что тетрафенилборат радия экстрагируетсн из щелочного раствора (рН 9) нитробензолом. Константа устойчивости тетрафенилбората радия ниже, чем у комплекса радия с натриевой солью ЭДТА. Это обстоятельство было положено в основу методики отделения радия от франция. Ддя лолучеякя тетрафеяядбората радия я франция к лх раствору с РН 9 (в качестве буферного раствора яслольауют раствор бсрата яатряя) добавляют такса количество раствора тстрафепялбората натрия, чтобы кэясчэая кояцеязрацяя его была 0 05 М.
(Раствор тетрафеяклбората катряя очищают А1(ОИ)з я фяльтруют). Ввиду того что тетрафевялборат радия экстрагярустся пятробсязслом почти в такой же степени, что я тетрафсаязборат францяя, то цля ях раэдевеякя комплексуют радий в водкой фазе с ватрягвой солью ЭДТА, устапавдявая концентрацию этой соли в растворе, равную 1%.
Пря атом фраяцяй яе обрааует комплекса с ЭДТА я ярп встряхавапяя с яятробеазодом переходит в органическую фазу, а радий остается в водяов фаас. Фракций реэкстрагяруют путем двухкратной промывки пятробеязсльной фазы равным объемом 1 уу НС1. Радяй, если ов находится в яятробсвзсде, также прк атом реэкстрагяруется.
ноилтрифторацетоном (ТТА) и остается в водной фазе. Эта методяка применялась для выделения актинии-227, полученного в результате облучения радия-226 нейтронами. Актиний-227, распадаясь с испусканием ~8-частицы, образует торий-227, затем радий-223 и т, д. Таким образом, облученный препарат "'Ва будет содержать радиоактивные изотопы актинии, радия, свинца, висмута, таллия, тория и полония, переход которых в бензольную фазу, содержащую ТТА, зависит от рН водной фазы. Влияние рН на экстрагируемость актиния, радия и их дочерних продуктов показано на рпс. 44, из которого следует, что катионы с высоким зарядом (Т[г, Ро, Вг) образуют более устойчивые комплексы, чем радий, и экстрагируются из более кислой среды.
Методика разделения указанной смеси следующая. Раствор облучонного радия с помощью какой-либо минеральной кислоты доводит до РН 2 и смешивают с двойным объемом 0,25 М ТТА в бензоле. После отстаивания органическую фазу, содержащую ТЬ, Ро и В[, отбрасываьот. Уменьшают кислотность водной фазы до рН 5,5 — 6,0 н добавляют новую порцию свежего ТТА. После разделения фаз в водной фазе остается радий, а в органическую фазу переходят аитиний и свинец. Лктииий и свинец реэнстрагируют 0,1 Ль раствором соляной кислоты. Из водной фазы радиоактивный свинец с носителем осаждают в виде сульфида свинца, Каралова с сотр, [37[ показала, что поясно отделять радий от актиния, экстрагируя актиний 0,25 М раствором 1-фенил-3- метил-4-бензоил-пиразолона-5 в смеси бензола и 3,15 М октилового спирта из водного раствора с рН 2,6.
Актиний количественно переходит в органическую фазу, а радий остается в водной фазе. Вместе с актинием экстрагируются торий и свинец, однако при реэкстракции актиния раствором 1 Аг Н0[Оз достигается отделение от торин и свинца. Также было показано, что радий не акстрагируется трибутилфосфатом (ТБФ) из солянокислых растворов [3051. Однако недавно Сенине и сотр. [460[ показали, что радий может количественно эмстрагироваться смесью ТТА и ТБФ в четырех- хлористом углероде. На рис. 45 помазана зависимость коэффициентов распределения радия и актиния между ТТА в СС[ч и водной фазой от рН водной фазы.