В.М. Вдовенко, Ю.В. Дубасов - Аналитическая химия Радия (1109691), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Аналогичные методы определения' радин в воде, а также в пробах яидкостей и шламов урановых рудников были описаны в работах [24, 88, 282). Методы определения радия в воде, основанные на вьщелении радия с носителем, по чувствительности не уступают эманационному методу и позволшот определять содержание всех четырех естественных изотопов радия. Разработанный Стариком и Щепотьевой [88! метод определения в природных водах основан на соосаждении радия с сульфатом бария при нагревании.
После упаривания исходного подкисленного раствора до 300 — 400 >зл к горячему раствору добавляют около 0,1 г хлористого барин и серную кислоту(1: 5). Раствор с осадком доводят до кипения, выдерживают в течение 3 час. в нагретом состоянии и оставляют на ночь. Отфильтрованный промытый осадок сульфата прокаливают и сплавляют с 6 — 7-кратным количеством соды. 'Полученный сплав растворяют и радий определяют эманационным методом. Радий также может быть количественно соосажден с карбонатом кальция (28). Анализируемую пробу воды подкисляют для разрушения гидрокарбонатов, которые могут способствовать частичному растворению радия.
В пробу добавляют насыщенный раствор хлористого кальция и производят оса>кдение карбоната кальция путем добавления соды. Для улучшения коагуляции осадка в раствор добавляют 0,2 г активированного угля. Осадок можно фильтровать через 1 — 3 часа с последуюгцим растворением и определением радия эманационным методом. Данный метод требует по сравнению с методом [88! меныпих затрат времени и может применяться в полевых условиях. В работе [130! был предложен метод измерения радия, соосажденного с сульфатом бария. Полученный осадок наносят на подложку и цементиругот. Для повышения активности подготовленного образца измерение а-активности проводят через 10 — 12 дней.
Метод позволяет определять радий в количествах порядка 10 'з г. Следует, однако, указать, что торий-234 почти количественно соосаждается с сульфатом бария из кислых растворов [224) и потому, если в воде присутствует торий-228, то вполне вероятно загрязнение получаемого осадка радием-224, а также радием-223, являющимся продуктом распада тория-227 и актиния-227.
Актиний, как известно [95), также увлекается осадком сульфата бария. В связи с этим в тех случаях, когда в анализируемой воде возможно присутствие перечисленных радиоэлементов, указанную методику [130) применять нецелесообразно и следует воспользоваться методами, предусматривающими радиохимнческую очистку [439, 471). Можно также провести осаждение сульфата бария с последующим растворением его в дымящей фосфорной кислоте и выпариванием с НС!. Далее радий-226 определяют эмапационным методом в сцинтилляционной ячейке [436, 437!. Выделение радия из воды с высокими коэффициентами очистки от урана, тория и полонин было разработано Голдиным [246!. Методика сводится к измерению а-активности радия, соосаждепного с сульфатом.
Из растворов радий концентрируют соосая'денизы со смесью двух носителей — сульфатов бария и свинца, что упрощает процесс концентрирования и уменьшает вероятность потерь вследствие получающихся больших и быстро оседающих осадков. Свинец и барий добавляют к щелочному раствору, содержащему лимонную кислоту, которая предотвращает образование осадка дая;е в присутствии сульфат-ионов, часто встречающихся в различных водах. Количественное соосаждение радия с носителями производят серной кислотой. Для очистки радия от а-излучающих природных изотопов производят переосаждение сульфата бария из раствора ЭДТА. При этом в растворе остается весь свинец и а-излучатели.
Из раствора ЭДТА сульфат бария переосаждают добавлением уксусной кислоты, в результате чего осадок почти не захватывает урана, тория и свинца. Коэффициенты очистки от урана [1 — 3) 10~, от тория-234 [4 — 17) 10з, от полония 4 10з. Чувствительность методики составляет 10 " г радия; воспроизводимость + 10 э>э [при необходимой статистике распадов). 161 >60 П Авалзтвчесвая химия радия Приведенная методика предназначена для определения растворенного радия, однако радий, содержащийся во взвеси, будет увлечен осадком сульфата бария и в конечном счете измерен вместе с определяемым.
Для точного измерения действительно растворенного радия образец перед анализом следует отфильтровать, приняв меры по предотвращению адсорбции. Нерастворимую часть радия, если необходимо знать его общее содержание, извлекают и переводят в растворимую форму, например сплавляя с карбонатом. К образцу добавляют около 5 мл 1 М лимонной кислоты, поцщевачивая раствор аммиаком. Затем приливают 2 мл 1 Х раствора бария и 1 мл О,! Л' нитрата свинца. Нагревают до кипения и добавляют необходимое количество серной кислоты (1: 1) пля осаждения, по существу, всего свинца.
(Это молл<но осуществить, доведя рН раствора цо 1, т, е, добавив после нейтрализации 0,25 мл избытка кислоты). Осадок собирагот, дважды промывают концентрированной азотном кислотой, затем растворяют в щелочном растворе 0,25 М пвунатриевой соли ЭДТЛ и переосажпают, добавляя по каплям избыточное количество ледяной уксусной кислоты. (Если необходимо, то иожно повторить очистку сульфата бария повторным растворением в растворе ЭДТЛ и иереоса>кдеггием. В этом случае дпя полного осаждения к раствору ЭДТЛ добавляют пенного сульфата аммония).
Осадок сульфата бария промывают водой н наносят на подложку, сушат, проказивают в пламени, взвешивают и пзмеряют активность. Однородный осадок сульфата свинца получается, если его вместе с 15 — 25 ла воды переносят в специальные пробирки, дно которых является нопложкой. Осадок в пробирке отстаивается в течение 10 — 20 мин., затеи его центрифугируют. Подложку с нанесенныи на пее ровпывг слоем осадка нерепагот на измерение. Присутствие тех или иных изотопов радия в осадке сульфата барии можно идентифицировать по скорости накопленпя дочерних продуктов распада (см.
гв. 1П). Использование ВДТА в анализе на радий явлнется большим преимуществом при определении радия в жестких водах, поскольку комплексы кальция, стронция и бария с ВДТА имеют значительную растворимость [78!. В работе [494! описана методика, аналогичная рассмотренной [246), но с некоторыми изменениями, касающимисн, в частности, выбора оптимальных условий соосаждения радия. В указанной работе полученный осадок сульфата бария-радия смешивают с люминофором Хп8(Ап) и фотоумножителем регистриругот сциптиллнции, вызываемые а-частицами радия-226 и продуктами его распада. В 2-литровой пробе воды с точностью +25% можно определить 0,12 ° 10 " г!л радия-226.
Определение радия в морской воде с высоким содержанием солей представляет значительные трудности. Радий можно выделить из морской воды соосаждением с карбонатом кальция, в этом случае н осадок переходит только 90% радин [470 !. Оригинальная методика определения радия в морской воде была предлогкена Сугимурой и Цуботой [478!. Радий соосаждают вместе с угле- кислым кальцием при обработке 1 л воды карбонатом аммония. Осадок растворяют в соляной кислоте. Из раствора с рН 4 производят осаждение родизоната бария-радия. При этих условиях кальций остается в растворе.
Родизонат барин растворяют в 4 Л' НгчОз и 0,4 Аг РаствоР по азотной кислоте пеРеводЯт па иокообменную колонку со смолой в Н+-форме. В качестве злгоента используется формиат аммония. Вторую порцию (60 лье) элюента, в которой содержится радий, после упаривания наносят на платиновую подложку.
а-Спектрометрическим методом по пику с энергией 4,777 ЛХзв производят определение радия. Данная методика обеспечивает выделение 94+2% радия из морской воды. Длн определения в морской воде радия-228 в качестве индикатора, по которому измеряется выход носителя, применяют радий- 226, всегда присутствующий в морской воде [374!. Поэтому сначала из пробы воды объемом 20 л производят удаление радона-222, в качегтве носители для которого используется гелий.
Выделенный радон отделяют от гелин вымораживанием с помощью жидкого азота, и радон после размораживания впускают в сцинтилляционную измерительнуго камеру. Таким образом производят точное определение содержания радия-226 в воде, по которому затем молкно контролировать выход носителя при выделении радия с сульфатом бария. Сульфат бария осалкдают из пробы морской воды после удаления из нее соответствующим способом тория. При этом извлекают примерно 40 — 70% радия-226. Полученный сульфат бария- радия сплавлением с карбонатами калия и натрия переводят в карбонат, который затем растворяют в соляной кислоте.
Производят осах<дение по методу [121 ! кристаллов хлорида бария с промывкой их холодной концентрированной кислотой, содержащей 5еуе эфира. Хлорид бария-радия растворяют в воде и производят зманационное определение радия-226, по которому вычисляют выход носителя. Из полученного раствора удаляют радон с помощью тока азота и после соответствующей корректировки раствора производят экстракцию (2 раза) актиния-228 раствором ТТА в бензоле. Нанесенный на стальную подложку раствор актиния поступает на измерение. Для определения радия в воде может быть применен метод, основанный на измерении активного осадка продуктов распада радона Р24!. Из пробы воды объемом 10 л радон с 80%-й эффективностью извлекают порцией воздуха (12 — 17 л), поступающей в камеру, где продукты распада радона собираются на отрицательно зарнженном электроде. Активность полученного таким образом препарата измеряют с помощью аппаратуры (люминофор Хп8 и фотоумножитель), смонтированной на корпусе камеры.
Используемая установка позволяет измерять примерно 10 " г радия в 1 л воды. Определение радия в почвах, горных породах и других аналогичных образцах во многом совпадает с анализом рудных образцов, с тем только отличием, что в данном случае приходитсн иметь дело с болыпими навесками либо необходимо применение высоко- 11* 163 чувствительной аппаратуры. Основной проблемой здесь явлнется переведение образца путем плавления или растворения в жидкое состояние [147, 2161.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
