М.С. Милюкова, Н.И. Гусев, И.Г. Сентюрин, И.С. Скляренко - Аналитическая химия Плутония (1110081), страница 79
Текст из файла (страница 79)
стр. 268). Экстракцию купфероната плутония(1Ч) проводят по следуюц(ей методике. В делнтельную аорониу иа 100 мл помещают !Π— 20 мл анализируемого раствора, 1,5 М по ННОВ, содержащего микрограммавые количества плутания н весовые количества урана, и разбавляют равным объемом 1,5 М НЫОь Далее приливают 5 — 1О мл воды, насыщенной сернистым газом, 3,5 мл бтв-наго водного раствора купферона, 5 — !О мл хлороформа н встряхивают смесь 1 мии. Органическую фазу отделяют н проводят повторную экстракцню.
Органиче. ские ращ вары объединяют, переносят в делительную воронку н промывают один раз 20 — 25 мл 0,5 М ННО„насыщенной до слабого запаха сернистым газом. Органический слой сливают а стакан. К промывной жидкости в делительной воронке приливают ! — 2 мл 54()-ного раствора купферона, 3 — . 5 мл хлороформа и проводят экстракцию. Органический раствор присоединяют к основному раствору в стакане. Затем к нему приливают 5 — !О мл. конц. НХОз, помещают на водяную баню и нагревают до полного удаления хлора. форма.
Раствор охлаждают до комнатной температуры, количественно пе. реносят в мерную колбу прн помощи 3 М ННОз и доводят до четки. Содержание плутония определяют раднометрнчегким методом. Смайлс, Айрн, Вэйлтон и Брук [672] на основе экстрагирования купфероната плутония(1Ъ) хлороформом разработали методику определения содержания плутония в моче.
Авторы отмечают хорошее отделение плутония от урана и тория. Нигон и Пеннемен [цит. по 466] экстранцией купфероната плутония(1Ч) хлороформом из разбавленной соляной кислоты отделяли его от Аш(П1). Для полноты экстракции плутония к раствору добавляли соль Мора. вв /я ч( ь~Я ф Ю ен Уху ( ВВ СЪ. й ВВ 'Кч рл 2() "ь г В В „гл уВВ хгВ Време, лим ВВРлгл, мим Рис. !02. Зависимость экстракцнн Рнс 103.
Зависимость экстракции купфероната плутония (1Ч) от ин- неакупфероната плутония (1Ч) тервала времени между момен- от интервала времени между мотом добавления реагента и нана- ментом добавления реатента и на- лом экстракции чалом экстракции 1 — раствор Рппч); 2 — раствор Рп(1(О, 1 — в отсутствие Рв(шп; 2 — прв сп содвривщва 0(ии) м Репч1). [Кондея- двривннп Рв(н!) 0,0из м. (конпентрвтрвапв ИМО,-1,9 М, конпвнтэвпнв пнв ННО — 1,9 М: концентрация нвп. купфер ап в — 0,014 Л() купферпнв — 00!4 М) Варрен [цит. по 466] проводил отделение плутония от урана экстракцией купфероната плутония(1Ъ') из разбавленного солянокислого раствора, содержащего железо в качестве носителя и гидроксиламин. Куи [цит. по 465] использовал экстракцию Рц(1Ч) в виде купфероната из разбавленных солянокнслых растворов для определения следов плутония в воде.
Джеймс и Томпсон [478а] предложили способ выделения плутония из смеси его с лантаном при малярном отношении ].а: Рц рб нз фосфатных растворов при рН 3 — 0,2 экстракцией купфероната плутония(1Ъ') хлороформом. Неокупферон, образующий внутрикомплексные соединения с плутонием, в большинстве случаев ведет себя аналогично купферону. Из рис. 103 видно, что эффективность извлечения плутония купфероном несколько лучше, чем прн использовании неокупферона.
Но купферон более чувствителен к азотной кислоте, чем неокупферон. Интервал времени, в пределах которого наблюдается хорошее извлечение плутония при экстракции с неокупфероном, почти в двадцать раз превышает интервал времени в случае использования купферона. Увеличение концентрации азотной кислоты выше 1,9 М и присутствие железа в растворе ухудшают извлечение плутония неокупфероном. При экстрагировании неокупфероната плутония(!Ч) из ! — 4 М раствора НХОз в хлоро.форм переходит менее 1% урана (Ч1) [234]. 22 Аналитическая хнчня плутания 337 ~а Ло аа в %ар а ь аа Ъ ь 4а Ф га Экстракпка, м< Элемент Рп(1<7) Ы(У1) ХРЯ япмм Багга Се™ тгва )чьм 98,0 0,02 1,47 0,06 0,10 0,39 97,5 92,3 а 4г 4г сг) 4<4 Ронаеногроаио 5ф(Я, <Я а г г а 4 а а лолценярог(ио лиоииог(и, Аг Рнс.
105. Экстракпия Рп(1т') нз 3 М ННОВ а зависимости от концентрации БФГА в хлороформе Таблица 44 Вваго Ра, Наадсао ро в рсвкстракга, т-Акткваость Оюаска, ота. <А в рааксгракгг„ вл (от асаодкоя) 7,71 7,7! 7,Н 6,8 0 2,0 0 0 0,9 7,18 7,71 7,55 338 Экстракция плутония при помощи Х-бензоилфенилгидроксил а мина Х-Бензоилфенилгидрокснламин (БФГА) является аналогом купферона, но отличается от последнего устойчивостью по отношению к минеральнь!м кислотам. Заметное разрушение реагента наблюдается только в растворах азотной кислоты выше 4 М. Кроме того, БФГА устойчив по отношению к свету и нагреванию. Рис. 104. Экстракцня Рп(!У) раствором БФГА; в хлороформе из НХОв н Нв50< т — НМО,, О,а М ВФГЛ; т- ННОк ОЛ М ВФГА< 3 — Н<ЗОо 0,4 М ВФГА; а — Н<ЗО<.
о! м вогл Чмутова, Петрухин и Золотов (242) исследовали экстракцию соединения Рц(1Ч) с Х-бензоилфенилгидроксиламином из растворов азотной, соляной и серной кислот. Установлено влияние природы и концентрации кислоты (рис. 104). Плутоний хорошо экстрагируется раствором реагента в хлороформе из 1 — 5 М Н(чОз. Равновесие устанавливается за 15 сек. Из сернокислых растворов плутоний экстрагируется слабо. Из солянокнслых растворов плутоний заметно извлекается при кратковременном встряхивании (до 30 сек.), но почти полностью остается в водной фазе при увеличении времени контакта фаз до 1 часа. Причем Рц(1У) восстанавливается до Рц(П1), вероятно, под действием БФГА. Плохая экстрагируемость плутония из серно- и солянокислых сред может быть использована для реэкстракцин плутония в водные растворы этих кислот.
Коэффициент распределения плутония при экстракции из азотнокислых растворов сильно зависит от концентрации БФГА (рнс. 105). Коэффициент распределения не зависит от концентрации плутония в интервале от 0,002 до 1,5 мг/мл. Экстракционному отделению плутония при помощи БФГА в хлороформе не мешают П(И), Хр(У) и Ат(П1). Из продуктов деления экстрагируются только ниобий и цирконий. Б табл. 43 приведены данные по извлечению ряда элементов из 3 М Н)чОз раствором БФГА в хлороформе. Таблица 43 Экстракция злемеятоа 0,4 М раствором БФГА в хлорофюрме из 3 М Нмоа Авторы работы [2421 разработали следующую методику отделения плутония от урана и продуктов деления. Вносят 3 — 5 мл анализируемого раствора, содержащего 7 — 10 лкг плутония и 7 — 10 лг урана, в делительную воронку иа !Π— 20 лл и доводят кислот.
ность до 3 М Н(ЧОа. Приливают равный объем 0,4 М раствора БФГА в хлороформе и встряхивают 0,5 — 1 мнн. Прн зкстракции плутоний отделяется от урана и от продуктов деления (кроме циркония н ниобия). Фазы разделяют и плутоний резкстрагнруют из органической фазы при помощи 3 М На50а нри соотношении объемов органической н водной фаз 2,5: 1. 11ирконнй и ниобий остаются в органической фазе. Резкстракт промывают чистым хлороформом. Некоторые результаты, полученные данным методом, приве- лены в табл. 44.
Описанный способ может быть использован для отделениц плутония от америция. Выделение плутоняя вз облученного урана н его радиометричесное определение Экстракция плутония в виде других внутрикомплексных соединений Рп(1Ч) экстрагируется в бензольный раствор в виде ацетилацетоната. Причем коэффициент распределения увеличивается от 0,5 при рН-! до 80 при рН 5 — !О [45Ц.
Кроме того, ацетилацетонат плутония извлекается в бензол, хлороформ или гексон из О,! М растворов перхлората натрия [630[. 8-Оксихинолинат плутония(1Ч) экстрагируется амилацетатом из растворов с рН 8, а 8-оксихинолинат плутония(Ч1) — из растворов с рН 4 — 8 [45Ц.
Экстракция в виде солей комплексных анионов плутония с органическими катионами В последнее время для экстракционного отделения плутония все более широкое применение находят высокомолекулярные амины. Амины, как и трибутилфосфат, обладают высокими экстракционными свойствами и могут использоваться в отсутствие высаливателей. Преимущество аминов состоит в высокой радиационной устойчивости [4Ц, что позволяет извлекать плутоний из высокоактивных сбросных растворов, а также неоднркратно использовать экстрагент без очистки и регенерации, Экстракционные свойства аминов изучались рядом исследователей [1!1, 268, 269[. Свободные амины хорошо растворяются в органических растворителях, но их соли менее растворимы, Как правило, растворимость солей аминов понижается в следующей последовательности: сульфаты)бисульфаты>хлориды)нитраты, а также третичные>вторичные)первичные аммонийные соли.
Для повышения растворимости солей аминов и иногда для увеличения скорости разделения фаз [28! к растворителю добавляют небольшое количество (3 — 5 объемы. %) высокомолекуляр. ного алифатического спирта. В качестве растворителей для аминов применяют чаще всего бензол, ксилол, хлороформ и др. Эксгракция аминами происходит тогда, когда извлекаемый элемент в водном растворе находится в виде комплексного аниона или незаряженного комплекса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
