М.С. Милюкова, Н.И. Гусев, И.Г. Сентюрин, И.С. Скляренко - Аналитическая химия Плутония (1110081), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Углерод Определение углерода в металлическом плутонии проводят сожжением навески ЗΠ— 60 мг металла в кислороде и измерением разности электропроводности раствора Ва(ОН)з до и после поглощения выделившегося СОз (П. Н. Палей и сотр., !948 г.) Этот метод подобен методу определения углерода в уране [9].
7 ггглгдлУ Рис, 1!6. Схема прибора для микроопределении углерода 1 — пмеевпк-ячейке хля пьыеренпп ьлепгропроеплноепг; Э вЂ” глввпый регулпрппочпый кран: 3 — трубочке с Ку; 4 — юпрпппаап трубка; З вЂ” лодочка; б — печь злп гпжжеепя папескп; 7 — ьнееппн лля пчпстпн ппслорехп; 3 — кран; 9 — трубка с окисью ыехп; 1Π— печь Ниже приведено описание прибора для определения углерода в плутонии и методика работы (см.
Рис, 116). 1. Применяемый для сожжения металла хнслород из гвзометрв поступает в кварцевую трубку Р с окисью меди, помещенную в электропечь !О. (600 — 700'С), Это необходимо дли сжигания примесей СО, углеводородов н главным образом паров органических веществ, поступяющих из смвзок, кзучуковых шлангов и т, п. Слой нагретой окиси меди имеет длину 10 сж прн диаметре 15 — 20 мм. Трубка р расположена вертикально (рис.
1!7 и 1!8). Температура трубки с окисью меди, контролируемая термопэрой с гэльвзнометром, ие должнэ превышэть 700'С, твк кзк выше этой температуры окись меди начинает спекэться и реагировать с кварцем. Верхний входной конец. трубки со шлифом выступает иэ печи нэ !Π— !5 сж во избежание нагрева шлифз.
2. Очистку кислорода от следов СО, производят в змеевике (рис. 116, 7 и рис. 118), содержащем 40 мл 40%-ного раствора КОН. Соединения выходного конца трубки с окисью меди с краном (рис. 116, 8) и крана с входным концом змеевике должны быть сделзны встык. Квэрцевеи трубке с лодочкой для сожжения невескн (рнс. !16, б н рис. 119) имеет длину в 2,2 — 2,5 рева больше длины печи, т. е, 25 — 80 см при длине печи !Π— 11 см.
Внутренний диэметр печи нэ 1О лж больше няружного диаметра трубки для того, чтобы между ними свободно помещвлся конец термопэры, постоянно скрепленной с печью б. Печь свободно передвигается по трубке из одного конца в другой. Внутренний диаметр трубки ревев 9 — 10 мм, что позволяет легко вставлять н вынимзть квврцевую лодочку шириной в 5 †6 и длиной !5 — 20 мм. Входной конец трубки изогнут под прямым углом во избежание изгреввния его соединения со змеевиком излучением. печи. Выходной конец трубки расширен и закрыт пришлифоввнным колпэчком. Шлиф смэззн хорошей вакуумной смэзкой в минимальном количестве.
4. Для точной регулировки тока кислорода при сожжении используют кран 2 с длинной ручкой и двумя пропилами нв теле крвиэ. Эти пропилы г(2плуьУ х)гггбр цО ч Ъ ф ф ~ь гггли(7 Ртуглл Рнс. 117. Трубка с окисью меЛи для очистки кислорода Рис, !18. Змеевнк для очистки кисло- рода .384 385 25 Ааалатичесаая камня плутония длиной до четверти длины окружности делаются тонким напильником или надфелем н постепенно сходят на нет.
Этот кран также смазывают мнннмальным количеством вакуумной смазки илн масла тапа апьезон. Кран прочно н неподвижно монтируют на крышке термостата. Выходная трубка этого крана н входная трубка поглотительного змеевика (рнс. 116, !) до узкого сопла имеют мнннмальный объем (0,3 — 0,5 мл) для достижения равномерного хода пузырьков в змеевике !.
5. Змеевик, содержащий 4 мл 0,01 — 0,002 АГ раствора Ва(ОН)ь имеет в нижней части расширение, в которое впаяны два электрода кз черненой платины. Движение пузырьков газа по змеевику одновременно вызывает непрерывную циркуляцню раствора. Верхняя выходная часть змеевика закрыта -т убкой с патронной известью для предотвращения попадания СО нз воздуха, Г[ рн первоначальной регулировке прибора полезно на выходе нз этой трубки присоединить небольшой реометр, рассчитанный на скорость газа 1О— 1о ил)мин, Змеевик-поглотитель погружают до половины верхнего шариха в водяной термостат (25ш0,1' С).
6. В случае, если металл содержит серу, между краном 2 н трубкой 5 помещают шариковый поглотлтель с 0,01 Л' раствором 2а для улавливания соедк. пеняй серы н трубку с твердым К2 для улавливания паров кода. 7. Измерение элентропроводноств раствора Ва(ОН)з производится по обычной схеме мостика Унтстона. Удобным прибором является кондуктометр -конструкцин Гусева и Сеитюрнна [76), позволяющнй измерять сопротивление раствора с точностью ш0,!зй.
Более громоздкой является установка, включающая звуковой генератор тнпа ЗГ-2 н электронный осциллограф типа ЭО-4 или ЭО-5 в качестве нуль-инструмента. Питание мостика осуществляется переменным током частотой 1000 гя. Определение проводят следующим образом, Лодочку с навеской помещают в левую часть трубки для сожжения, но не .близко к шлнфу; включают печь !О с трубкой 9, заполненной окисью меди. Печь б отодвигают вправо до конца н включают. Соединяют все части прибора н пускают кислород со скоростью 1Π— 15 мл/миж Проверяют геометнчность прибора. Вся регулировка скоростн газа производится краном К Через 20 мин.
пводування всего прибора при температуре в печи с окисью меди 600 — 700'ь. отключают змеевик-поглотитель (не прерывая тока газа) и запол- няют его 40 мл 00! — 0,02 А! Ва(ОН)з, Заполнение змеевика раствором Ва(ОН), пронзводнтся нз мннробюреткн с длннным оттянутым концом. Кончик бюреткн прн вливании раствора входит в нижнюю расширенную часть ямеевнка, так как в противном случае образуется воздушный пузырь, удалять который трудно. Рнс 119 Кварцевая трубка с лодочкой для сжигания навескк После заполнения змеевик вновь присоединяют к прибору н при продувания кислородом устанавливают начальную величину электропроводноств раствора Ва(ОН)з.
Измереннн производят несколько раэ через 3 — 5 мнн., пока полученные значения электропроводностн не станут костояннымн. з леал,уиУзг брэгг гФллд Рнс. !Ю. Цнркуляционный змеевик для коглощення СО, н намерения электропроводностн Вслед за этнм печь б надвигается на лодочку. Температура печи для сжнгання поддерживается все время 900'С. Через 0,5 — 1 мнн. происходят вспышка и через ! — 2 мин. осциллограф (нлн гальванометр) начинает регистрировать нзмененне концентрации раствора Ва(ОН)т. Выделение н поглощение СО, считается законченным прн достижении постоянства измерений в течение не менее!О мнн.
Содержание углерода вычисляют по формуле: Ьа 4,3!.о-6.100 % — „.4000 где Ья — разность между начальной н конечной злектропроводностью; 4,3!в соотношение между удельной электропроводностью к нормальностью раствора Ва(ОЙ)а (прн концентрациях 00! — 0002 М эта величкна постоянна); и— объем раствора Ва(ОН)а, мл; 6 — '/а атомного веса углерода; ю — навеска, а, Прн и 4 мл формула принимает следующий внд: Ьп.йо,з %С=— ю Чувствительность метода — нес)только микрограммов углерода; точность при содержании О,! % углерода около н 3 отн.'/з, Азот Для определения азота в плутонии применен классический метод Кьельдаля !3281.
Использованная аппаратура учитывает специфику работы с растворами плутония (рис. 121). Навеску металла раство- ряют в перчаточном боксе, на который за день до зтого освобождают от реагентов, Р=1 содержащих азот. Отвешивают н,а- ,В 05 г металла и растворяют в 203ь.ной перегнаняой НС1 в %'.~' . пробирке на 40 нл. Нераство- римый остаток растворяют при бжтоФй лагревания путем добавления нескольких порций Зогй-иой У ( НуОз. Если остается неболь- шой остаток, его обрабатывают ,1 гу несколькими каплями 1 М НР.
После растворения образца У пробирку, содержащую -5 лл раствора, переносят в аппарат для перегонки. Не ранее, чем за два дня до определения аи- 7- парят пропаривают до тех пор, б пока на титрование холостой н пробы пойдет не более 0,06 нл б Нбогууну '),01 М НС!. Открывают краны А и В; г б лу кран С закрыт. Через ворон<у 1 заливают дистиллирован- Н обтотроноуооу- ную воду н парогенератор 7 оотоуу до уровня 12. Кран А оставляют Рис. 121.
Схема аппарата для бетонки адотд открытым. Пользуясь пипеткой со шприцем, при помощи во- à — воронка для воды; у — воронка лля раствора образца; 3 — холодильник; Π— внутренняя Рокки 2, помещенной в верхнее «олбь; з — ввод парь; г — нагреватель; у — пь. положение, переносят образец рогенератор; г — сосуд для отработгнаов жнл. из пробирки в колбу 4. дважзастн на Я о; У вЂ” зьпасноа сосуд лля отработаняов ынаньстй ю — ловушка; ы — прзенигя кь- ды ополаскивают пробирку н ьнческая «онба нь зб мо; гз — уроьены А, и, пипетку водой (всего 7 мл), с, в, г — граны нз тефлона В колбу добавляют 9 ыл 50ь/г-ного раствора )йзОН и доводят водой до уровня 12 (всего 25 мл). Краны А и В закрывают к под холодильник У помещают коническую колбу 11 емкостью 25 мл, в которую добавлякп 5 нл 2%-ной НзВОз и 3 капли смешанного индикатора (40 лг метялового красного н 60 нг бромкрезолового зеленого в 100 ыл спирта).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
