А.К. Лаврухина, А.А. Поздняков - Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция (1113384), страница 64
Текст из файла (страница 64)
119). Время разделения около 30 мин. Использование 0,7 М НС) позволило разделить только рубидий и цезий; для этого потребовалось 4 — 5 час. На катионитах КУ-2 и дауэкс-50, имеющих одинаковый состав, нельзя осуществить разделение франция, цезия и рубидия, зато применение для этой цели катионита дуалит С-3 (см. рис. 117), так же как и катионита КУ-1, весьма эффективно. На рис. 120 представлены хроматограммы разделения пар 24Ь вЂ” Сз и Сз — гг на этом катионите [99[.
Найдены условия хроматографического отделения Рг"' от Ас"', В(211, РЬ'1', Каззз и ТЬззт [991. Ас"' и продукты его распада сорбируют из 1 М НС! на катноните дауэкс-50х4 с зернением 400 меш в колонке размером 0,20 см' х( см. Первыми двумя свободными объемами колонки этого элюента удаляют РЬзм и В(211. Затем вымывают Рг"' (рис. 121). Асз", Каз" и ТЬзат остаются на колонке. ТЬззт, 111.211 '211 РЬ и В! могут быть удалены также сорбцией их на анионитах из 7 М НИЧО [401. Разделение на неорганических ионообменниках В последнее время для разделения радиоизотопов КЬ и Сз большое применение нашли неорганические ионообменники [15, 20, 50, 70, 87, 991 и главным образом различныесоединения циркония (фосфат, окись, молибдат и др.). Однако наполнение колонок мелкозернистыми порошками фосфата и окиси приводит к созданию большого сопротивления вымывающему раствору, что, естественно, я м чз ьь м го бр гзу во ура число лслелз Рис.
122. Хроматографическое разделение цьзз, Сззз' и Гтз'з на мо- либдате циркония в Н+-форме (291 Размеры золовки О,З см' х ЗЗ см. Размер сорбсита частиц 0,2 — 0,5 мл. Эзиосит — рве~воры Ннзнез различила коицситрации, скорость лротс- каиив раствора 0,25 лз(ллл. Тсилсратурз 20 'С ограничивает скорость разделения. В работе 1301 описано приготовление крупнозернистого молибдата циркония.
К 400 мл 1,2 М раствора ЛгОС1з прибавляют при сильном перемешивании 200 мл 1,4 М раствора (ЫНз)зМООз и перемешивают энергично в течение !5 мин. д к отфильтровывазот на воронке Бюхнера, промывают водой в течение 3 — 4 час. и сушат при комнатной температуре в течение 100 час. Комочки раз р мером шиеся п и — мм погружают в воду и отбирают частицы размером 0,2 — 0,5 мм, —, получивк азме, 3 при разрушении более крупных частиц, высушивают и загружают в колон. сорбента в Н+- у р ром 0,3 см х 13 см. Пропускают 1 М НС! через колонку для переве в дения 0,05 — О, -форму, а затем промывают водой.
В верхнзою часть колонки вводят —,1 мл раствора, содержащего хлориды кьзз, Сзмм и Гтззз, и элюи зот р р аМОз при увеличении концентрации от О,1 М до насыщенных при аство ами ЫН МО г, и элюирузот комнатной температуре. Из кривых рис. 122 следует, что 1 М раствор Ь(НзЬ!Оз вымывает только КЬ'", а 4 М раствор ЫН4ЫОЗ вЂ” Сз"'. Время вымывания КЬ" составляет 5 — 6 мин., а 70% активности Сз"а вымывается за последующие 7 — 8 мин.
Получены также фракции цезия (50 —: 60-е капли), обогащенные Рг"'1 отношение активностей Ргшз и Сзыы равно — 3. Найдены условия отделения щелочных металлов от щелочно- земельных и редкоземельных элементов на молибдате циркония [301. В зависимости от формы сорбента (Н'- или ЫН;-форма) можно менять порядок вымывания элементов. Так, при разделении на молибдате циркония в ЫН;-форме первыми вымываются Сз (Рг) с помощью 1 М раствора Ь(На(ч(О„а затем щелочноземельные металлы — 1 М раствором НС1. В случае использования сорбента в Н -форме первыми вымываются щелочноземельные элементы 0,1 М раствором НС1, а затем с помощью 4 М раствора (ь(НаЫОЗ— цезий (франций). Изучены ионообменные свойства аммониевых солей различных гетерополикислот и обнаружена чрезвычайно высокая селективность сорбции ряда щелочных элементов гетерополимолибдатом аммония [1231 и другими подобными соединениями.
Это позволило найти эффективные методы разделения КЬ и Сз на колонках, наполненных гетерополимолибдатом [1231 и гетерополивольфраматом аммония 1121. В последней работе уделено внимание поискам наполнителей для осуществления быстрого разделения. Были использованы силикагель, стеклоткань, целлюлоза, корковая мелочь и тремолит-асбест. Наилучшие результаты получены с последним сорбентом. Колонку размером 5 х 30 мм заполняют суспензией асбеста в 1 М растворе ЫНа(ч(ОЗ, пропускают 0,2 М раствор гетерополивольфрамовой кислоты, а затем 0,3 М раствор (ч(НзЫОЗ. Образующаяся мелкокристаллическая соль прочно удерживается волокнами асбеста. На такой колонке выполнено разделение рубидия и цезия за 40 — 50 мни.; рубидий вымывается 1 М раствором ЫНз(х(О„ цезий — 6 М раствором ЫНзЫОз. Франций не удалось отделить от цезия данным методом.
По-видимому, значительно более эффективным окажется применение ионообменника, описанного недавно в работе 11241. Кристаллы свободной гегерополикислоты быстро смешивают с насыщенным раствором аммониевой соли. Получают частицы, представляющие собой стабильные агломераты микро- кристаллов размером 1 мк.
Ионный обмен катионов ЫН,' кристаллической решетки на другие катионы протекает значительно быстрее, чем в сорбенте, приготовленном обычным способом. То же самое можно сказать и о кристаллическом осадке фосфата циркония, способ получения которого описан в работе 1571. Он, подобно ультрамарину 1731, обладает свойством ионного сита. Сорбент получают кипячением геля фосфата циркония в конц.
НЗРОа (вплоть до 12 М). 281 Для разделения щелочных элементов в качестве ионообменников используются ферроцианиды различных металлов, предложенные для этой цели Тананаевым [351. Сорбция щелочных элементов ферроцианидами уменьшается в следующей последовательности: Сз (Т!) ) КЬ ь К ) [ч[а [35 — 381. Г!рименение ферроцианидов для ионообменной хроматографии впервые исследовано Коуржимом с сотр. 1871. Использованы ферроцианиды различных элементов (Хп, Сп, Ы(, Со, Ре (П!), РЬ, Сг(, В! и Ая). Наиболее подходящими материалами для колоночной хроматографии являются ферроцианиды меди и цинка.
Механические свойства (стабильность по отношению к воде, 6 М растворам солей натрия и аммония н т. д.) данных сорбентов зависят от метода их приготовления. Найдены оптимальные условия (концентрация растворов, температура осаждения и высушивания, природа присутствующих анионов и инертного носителя) приготовления наиболее стабильных ионообменников. 167 мл 0,1 М раствора Хан(Ее(СХ)41 медленно и осторожно прибавляют к 500 мл 0,1 М раствора Еп(ХОа)з или Сп(ХОз)з, нагревают на кипящей водяной бане в те <ение 1 — 2 час., охлаждыот и фильтруют через воронку Бюхнера. Осадок про.
мывают дважды 0,3 М раствором ХаХОз и затем водой; высушивают в течение 4 час. (максимальная температура после первого часа !!О 'С). Порошок смешивают с водой и путем седиментацни отбирают частицы размером 0,1 — 0,5 мм, отфильтровывают, насыщают 4%-ным водным раствором поливинилового спирта и высушивают в течение 4 час, при 95 'С. Около 0,3 г полученного порошка помещают в колонку слоями вместе со стеклянной ватой. Полученный описанным выше способом ионообменник, кроме высокой стойкости к действию реагентов, обладает высокой селективностью по отношению к ионам щелочных элементов в отличие от применяемых в радиохимических исследованиях смесей, типа цемента, состоящих из ферроцианида никеля и силикатов.
Последние адсорбируют также многие другие ионы. Детально исследован ионный обмен катионов щелочных элементов на ферроцианиде цинка [88], вольфрамат-ферроцианиде натрия — )ч)аа[Ре(СН)в 2%0з1 [891 и молибдат-ферроцианиде нат- РиЯ вЂ” [ч[аа[Ре(С[ч[)з 2МоОз1 [771. В Работе [61 найдены УсловиЯ разделения Сз"' и Ргзм на колонке, приготовленной из Хпз [Ре(С)ч[)4)з по методу работы 1871. Найдено, что франций не вымывается 4 — 8 М раствором Н[ч)Оз (рис.
! 23). Получен высокий фактор разделения цезия и франция; последний вымывается только !О М раствором Н)з)04 (второй пик цезия вызван ускоренным вымыванием при увеличении концентрации Н[ч(00). Франций, так же как цезий и рубидий, избирательно сорбируются на ферроцианиде меди из 0,5 — 2 М растворов НС[, содержащих ионы !л", [ч)а', К', (ч(Н;, Сг" Мпзы [ч((з" Реве 5п (!Ч) и др. [51. Сорбент готовят насыщением силикагеля ионами Спзе (0,04 М раствор Сп5О4) и последующей обработкой его свежепрнготовленным раствором Й4Ре(С[ч))з в этаноле. Для отделения франция использованы также неорганические ионообменникн, нанесенные на полоски хроматографической бумаги.
В работе [451 на полосках бумаги размером 2 х !2 см, пропитанной окисью или вольфраматом циркония, методом нисходящей гпп и гп гп пп ба па пп гп па пп гпп г(п ггп заело капель Рис. 123. Хроматографическое разделение !(Ь'з, Сза'и Ргзззна ферроцианиде цинка (61 Размеры колонна 00Х 2,0 мм. Размер частиц сорбента 0,3-0,0 мм . Элюент — растворы НМОз разливное концентрации. Скорость нро- тенання раствора О.! млумим. Температура 20 'С хроматографии при 60'С проведены опыты по отделению Рг"' от Кама н Сз'з'. В качестве элюентов использованы О,! М раствор [ч[Н4С! и О,! М раствор )ц[Н4)ч[Ов. За 20 мин.
хроматографирования получены величины )!1, приведенные в табл. 59. Они показывают, что цезий и франций вымываются совместно. Таблица 59 Элюеас Иомообменннк Сзе на*с 0,1 М ХНаХОз 01МХНС! 0,85 0 Окись циркония Вольфрамат цир- кония 0 0,5 0,6 Найдены условия отделения Ргззз (Т!"') от Асзз' и других продуктов распада на бумаге, пропитанной гетерополивольфраматом аммония [!221. Показано, что степень разделения увеличивается 4ПП гпп ~м гап Величины 14 ионов Рг+, Сз+, ((аз+ (45! с ростом концентрации НЬ[08 в элюенте, а также при добавлении к исходному раствору ЭДТА. Для разделения использованы два способа приготовления ионообменника: в первом — полоску хроматографической бумаги размером 2 2( 20 см пропитывают гетерополивольфраматом аммония в количестве 9,5 мг/смй, во втором— эту соль смешивают с бумагой и помещают в хроматографическую колонку, Последний способ имеет некоторое преимущество из-за простоты выполнения и меньшего времени, необходимого для разделения.
Осуществлено отделение Ггййз на синтетическом цеолите, ультрамарине, обладающем свойством ионного сита, через которое проходят лишь ионы с малым ионным радиусом (< 1,4 Л) [73[. При пропускании водного раствора Ас"' и продуктов его распада через колонку, наполненную ультрамарином, в ней остаются Ас"', ТЬ"', Ро"', РЬиы и В!йы. Изотопы Ггйй', Т!'" и Ка"з не поглощаются ультрамарином. Вгйвй может периодически вымываться с колонки вследствие распада Ас"'.. Распределительная хроматография Наиболее часто для отделения Рг"' от Ас"' и продуктов его распада применяют методы распределительной хроматографии.
Адлоф и Перей [44, 114[ разработали быстрый метод отделения Ггййй от актиния и продуктов его распада путем распределительной хроматографии на бумаге. В основе его лежат различия в растворимости соединений актиния и продуктов распада в растворе (5[На)йСОй. 0,1 мл исследуемого раствора наносят на полоску хроматографической бумаги шириной 1 см и длиной !5 см на расстоянии 2,5 см от края. Погружают этот конец бумаги в 10%-ный раствор (ХНа)аСОз. Образу!ощийся фронт жидкости, дви.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
