А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390)
Текст из файла
! лав вы й редактор академик А. П. Ви и о гра д о в ОТ РЕДКОЛЛЕГИИ С е р и я: «А и а л п гп и ч е с к а я х п м и я э л е м е и и! о в» Редакционная коллегия: И. П. Алимарин, А. К. Бабка, А. И. Бусев, Ч. Е. Вайншгнейн, А. П. Виноградов, А. Н. ярмаков, В. И. Кузнецов, П. Н. Палей, Д. И. Рябчггков, И. В.
Тананаев, Ю. А. Чернихов Редакторы тома «Аналитическая химия урана» Д. И. Рябчиков, Аб. Аг. Сенявин Адрес редколлегии: Москва В-ЗЗ'н Воробьевсное шоссе, 47а. Институт геохимии и аналитической химии нм. В. И. Вернадского Академия наук СССР Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР приступил к изданию серии монографий по аналитической химии отдельных элементов. Эта серия — «Аналитическая химия элементо⻠— составит около пятидесяти томов и рассчитана на выпуск в течение ближайших 5 лет.
Потребность в подобного рода издании давно назрела. Вместе с тем у нас накопился огромный опыт многочисленных лабораторий и теперь стало возможным и необходимым его подытожить. Таким образом возникло настоящее издание — серия «Аналитическая химия элементов»,— которое осуществляется впервые. Аналитическая химия любого элемента и его различных соединений в настоящее время представляется чрезвычайно разнообразной как вследствие сложности современных объектов исследования и широты диапазона концентраций, которые бывает необходимо определить, так и вследствие разнообразия использующихся методов. В связи с этим для монографий был разработан общий план как в смысле содержания, так и последовательности изложения материала.
В монографиях содержатся общие сведения о свойствах элемента и его соединений. Затем излагаются химические реакции, являюгциеся основанием для аналитических целей. Методы как физические, физико-химические и химические излагаются применительно для количественного определения данного химического элемента, начиная с анализа сырья, далее типичных полупродуктов производства, и, наконец, конечной продукции,— металлов или сплавов, окисей, солей н других соединений и материалов.
Как правило, приводятся принципы определения и, где это необходимо, дается точное описание всего процесса определения. Необходимое внимание уделяется быстрым методам анализа. Самостоятельное место занимает изложение методов определения так называемых элементов-примесей в чистых материалах. Обращается внимание на точность и чувствительность методов в связи с общей тенденцией повышения чувствительности методов определения следов элементов-примесей. Монографии содержат обширную литературу, доведенную до последних лет; они рассчитаны на широкий круг химиков, в первую очередь химиков-аналитиков исследовательских институтов н заводских лабораторий различных отраслей хозяйства, а также на химиков-преподавателей и студентов химических высших учебных заведений.
К составлению монографий привлечены наши крупнейшие специалисты, имеющие собственный опыт работы в области аналитической химии того нли иного химического элемента. Отдельные тома серии еАналитическая химия элементов> будут выходить самостоятельно, по мере их подготовки. Вышли в свет монографии, посвященные торию, таллию и урану, готовятся к печати монографии по аналитической химии плутония, рутения н молибдена. Мы обращаемся с просьбой ко всем читателям присылать свои замечания и отзывы о монографиях.
Редколлегия Книга «Аналитическая химия урана» составлена П. Н. Палеем. Авторы глав: 1, Н вЂ” Н. И. Удальцова, Н! — С. Б. Саввин; 1Ч вЂ” А. А. Немодрук, Ю. П. Новиков, Т. С. Добролюбская, С. И. Синякова, Н. И. Удальцова, Г. Н. Билимович, А. С. Сердюкова, Ю. И. Беляев, Ю. В. Яковлев; Ч вЂ” А. А. Немодрук, М. К. Имутова, Н. И. Гусев; Ч! — Н. И. Удальцова; ЧП вЂ” Ю. И. Беляев, П. Н. Палей. Глава ! ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УРАНЕ Н. И. Удальцова До открытия трансурановых элементов (нептуния и др.) положение урана, так же как торна и протактиния (атомные номера 92, 91 и 90), в периодической системе Менделеева не вызывало сомнения; их помещали под переходными элементами шестого периода — гафнием, танталом и вольфрамом.
В соответствии с тем, что у атомов ЫЬ, Та и % идет достройка электронного уровня 5 е(, принималось, что у ТЬ, Ра и П происходит заполнение электронного уровня 6 д. Химические свойства тория, протактиния и урана в значительной степени напоминают свойства элементов переходных групп !Ча (ТЬ Хг, Н1), Ча (Ч, ЫЬ, Та) и Ч! а (Сг, Мо, %) 1171). По этой причине в большинстве довоенных учебников, а также статьях уран считали аналогом Сг, Мо и % и помещали в Ч! подгруппу периодической системы. После открытия Макмнлланом и Абельсоном в 1940 г.
нептуния (атомный номер 93) оказалось, что этот элемент по своим свойствам напоминает уран и совсем не похож на реннй, стоящий в периодической таблице непосредственно выше него. Изучение химических свойств последующих элементов — плутония н других привело к выводу, что у этих элементов начинает заполняться электронный уровень 51, и что онн образуют семейство элементов, подобное семейству лантаиидов. Предположение о возможности заполнения электронами уровня 5) у элементов, находящихся в конце периодической системы, было высказано еще Бором в 1923 г. Тщательное изучение химических свойств, спектров поглощения в водных растворах и кристаллах, магнитной восприимчивости, а также кристаллографических и спектроскопических данных элементов от актиния (атомный номер 89) до калифорния (атомный номер 98) позволило Сиборгу сделать вывод, что наиболее вероятным родоначальником семейства элементов с заполняющимся 5! электронным уровнем является актиний и что это семейство следует называть семейством актинидов 1889, 8901.
Имеются н другие мнения о родоначальнике этого семейства; Твб.зеив ! Рааиокимическая характеристика изотопов урана 14! Мзссовое Псрзыд знсло тнп преврззпсння 1 езнерпзя, лтзз позурзспз„сз Природные изотопы 4 763 (748э) 4,716 (26'зэ) 4,58 00%) 4,47 (-3%) 4,40 ((83%) 4,20 (4%) 4,18 2,48 10з лет 7,13 1О" лет 235 238 4,49 1Оэ лет Искусственные изотопы 1,3 нвн. 9,3 ннн 227 228 а а (80эуэ) элелтронныя зззэзт 6.67 6,42 (20о„) а (20э6); элемтроннып зззв,з~ (80%) а а (0,0055вйэ); элсктровнып зэ. в () 99%) а 58 нпн 230 231 232 233 а 236 а 237 [) т 239 240 20,8 суток 4,2 сзтоя 5 31 (69"о) 5 27 (31'„') 4,823 4,499 0,245 зО лет 1,62 1Оз лет 2,39 !оз лет 6,75 суток 23,54 зпы. 14-з-1 нвс 0,36 история развития всех представлений в этой области,дана подробно в обзорной статье Сиборга [227).
Как известно, название «актиниды» получило сейчас широкое распространение, и в настоящее время большинство ученых считают, что элементы, начиная с актиния, следует располагать в периодической системе Менделеева как семейство, аналогичное семейству «лантанидов» )2, 7, 50, 51, 148, 170, 221, 294). Но все-таки электронную структуру и место этих элементов в периодической системе нельзя рассматривать как твердо установленные [227), Сходство химических свойств актннидов, в частности Ра, Т)! и (з, с лантанидами, с одной стороны, и элементами переходных подгрупп 1Ча, Ча н Ч!а, с другой стороны, говорит о двойственности химической природы актинидных элементов [147, 148).
Поскольку разность энергетических уровней таких удаленных подгрупп, как 5? и бт( сравнительно невелика, правильнее было бы говорить об уране не как о «5)'-элел!енте», а как об элементе «области 5? — 6«(» [148). С наибольшей вероятностью электронную конфигурацию (сверх структуры радона) основного состояния нейтрального атома урана в газообразной форме можно представить как 5 7 бт( 75«[227). Природный уран содержит три изотопа ()ззз, 1 -"'" и 1 -"', отно- сительное содержание этих изотопов равно соответственно 99,28, 0,71 и 0,006',о. Атомный вес урана, вычисленный по масс-спектрографическим и ядерным данным, равен 238,03 )22?); химическими методами най- ' дено значение 238,07 [608!. По новой единой шкале атомных ве- сов, принятой в 1962 г., атомный вес урана равен 238,03.
Изо- топ 1"" — наиболее долгоживущий (период полураспада равен 4,50 10' лет [227)) и распространенный изотоп. (!"зэ (актиноуран) среди природных изотопов выделяется тем, что ядро ( !«ээ способно делиться на медленных нейтронах. Получено одиннадцать искусственных изотопов урана с мас- совыми числами 240, 239, 23?, 236, 233, 232, 231, 230, 229, 228 и 227, важнейшим из которых является Пзз"', получаемый как конечный прод> кт превращений при облучении Т1!'"' медленными нейтронами. Ядро ()звз обладает эффективным поперечным сечением деления на тепловых нейтронах, сравнимым с Пззз.
Радиохимическая характери- стика природных и искусственных изотопов урана представлена в табл. 1. Несмотря на то, что уран обычно рассматривают как один из редких элементов, он широко распространен в природе; в земной коре его содержится значительно больше, чем таких элементов, как Сс[, В(, Нп и др.; но он находится главным образом в рассеянном состоянии. Кларк урана в земной коре, по данным А. Е. Ферсмана, равен 1 10 »% (вес.), Среднее содержание урана в земной коре составляет 4 10 ' г!г породы [97).
Количество урана в слое лито- сферы толщиной 20 ки оценивают в 1,3 10" т )97), Основная масса урана содержится в кислых, с высоким содержа- нием кремния, породах. Важнейшими из урановых минералов являются урановая смо- ляная руда, имеющая состав, близкий к 1.'»0», и карнотит, представ- ляющий комплексный ванадат уранила и калия; урановая смоляная руда и карнотит являются главнейшими рудообразуюшими минера- лами, но значительные их месторождения встречаются редко. Состав некоторых минералов урана представлен в табл. 2. Более подробное описание минералов урана дано в книгах Каца и Рабиновича [97], Шубниковой )294а), а также в статье Герасимовского [45).
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
