А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390), страница 63
Текст из файла (страница 63)
стр. 74 Отделение урана может быть осуществлено осаждением с помощью уротропина [835], являющегося (так же как и пиридин), слабым основанием, не поглощающим двуокиси углерода. Мешающие отделению элементы и чистота получаемых осадков в обоих методах кзк с использованием уротропина, так и пиридина, оказываются одинаковыми. Подробное описание метода см. стр. 74. Зтилендиамин [884, 910[, а также другие сильные органические основания осаждают уран подобно аммиаку, и по сравнению с ним не имеют никаких преимуществ. Состав образующегося осадка, а также количество отделяемых примесей при осаждении урана с помощью едких щелочей сильно зависит от концентрации щелочи в растворе.
При небольших концентрациях едкой щелочи выпадает осадок, состоящий из основных солей различного состава. Так, например, в случае осаждения урана (Ъ'1) из растворов хлорида уранила с помощью едкого патра 264 полученные осадки соответствовали составу ЕО.,(ОН): С! т 1Г~ ~гъ22' С! П 2(ОН), 2 '.к С ! 2. 2При ув2 личин ни количества ДОбдвляех!Ого едкого патра содержание хлора в осадке уменьшается и в конце концов образующийся осадок полностью йревращается в гидро- окись уранила СО2(ОН)2 [389]. Дальнейшее увеличение концентрации едкого патра в растворе приводит к появлению в осадке диураната натрия, содержание которого возрастает с повышением концентрации едкого патра. Состав образующихся осадков также в сильной степени зависит и от продолжительности взаимодействия с едким натром [190].
Из раствора ОЛ2 2 9А (или выше) по едкому натру выделяется осадок, полностью состоящий из диураната натрия. Хотя с помощью едких щелочей не может быть достигнуто отделение урана от многих элементов, а также несмотря на то, что получаемые осадки содержат значительное количество самого осадителя, тем не менее осаждение едкими щелочами применяется довольно часто вследствие его эффективности при отделении урана от фосфатов. С помощью едкого патра возможно количественное выделение урана из фосфата уранила, который взаимодействует с едким натром с образованием нерастворимого диураната натрия и .
растворимого трехзамещенного фосфата натрия. Образующиеся осадки диураната натрия трудно фильтруются. Отделение маточного раствора и промывание осадка осуществляются с помощью цент ир фугирования и декантации или фильтрованием через стеклянные фильтры или стеклянную вату. Вследствие высокой концентрации щелочи (около 9Л' и выше) применение бумажных фильтров исключается. Если комбинировать осаждение едким натром с извлечением урана из полученного осадка при помощи карбонатов, то в этом случае его можно отделить от болыцих количеств различных элементов, в том числе от фосфора и ванадия. Для этого исходный раствор нейтрализуют до рН 6,5 — 7 едким натром и прибавляют к нему карбонат натрия до рН !О.
В этих условиях осаждаются в виде гндроокисей или карбонатов многие элементы (Ее, Мп, А[, РЬ, Са), в то время как уран в виде растворимого карбонатного комплекса Ь[з [130 (СО ) ! 22ст 2 2 2 2 ается в растворе. При добавлении к этому раствору едкого натри уран полностью осаждается из раствора в виде диураната натрия. Отделение осаждением перекисью водорода Отделение урана осаждением перекисью водорода основано на образовании труднорастворимых перекисных соединений при добавл . енин перекиси водорода к слабокислым растворам солей уранила. В соответствии с данными Тридо [985, 987), образующееся труднорастворимое соединение представляет собоп ураниловую йоль пе перураноной кислоты, а не перекись урана, как это ранее пред- полагалось. Реакция идет в две стадии; на первой стадии образуется перурановая кислота: 1)О, ( ч!О,), — ' ЗН«О, — Н,1]΄— — 2Н.ъ!О„ которая тут же взаимодействует с еще не изменившейся солью уранила с образованием перураната уранила: Н,ИО„Т вЂ” 2УО«(ь]О,), — (()О,), ()О, —,— 4Н~]О,.
Оптимальным для осаждения урана является рН в пределах 0,5 — 3,5..Более низкие значения рН обеспечивают несколько лучшее отделение некоторых комплексообразующих веществ (ацетаты, тартраты, оксалаты), однако вследствие наблюдающегося при этом снижения полноты выделения урана осаждение не рекомендуется проводить при рН более низких, чем 0,5. Снижение полноты осаждения урана имеет м имеет место также прн более высоких значениях рН, чем 3,5. Отделение урана осаждением перекисью водорода применяется главным образом для выделения основной его массы из растворов еленин следов друтих металлов (титан, никель), так как нб тьобразующиеся осадки перураната уранила обладают очень не ольй пособностью адсорбировать из раствора друтие элементы.
ий а,- Только калий, щелочноземельные металлы, железо и ванад " дби ются осадком в заметных количествах. Сульфаты и фториды несколько снижают полноту осаждения урана. Железо и медь затрудняют осаждение вследствие каталитического разложения перекиси водорода ]741). Для устранения мешающего влияния железа и меди рекомендуется прибавление малоновой или молочной кисл«я, образующих с ними достаточно прочные комплексы (8). Методика отделения урана от других элементов с помощью перекиси водорода приводится в разделе«Весовыеметодыопределения». Для странения мешающего влияния некоторых элементов (ванадий, железо, медь и др.), частично адсорбирующихся осадком, А. Е.
Клыгиным предложено вести осаждение в присутствии комплексона И1. В этих условиях образуются' более чистые осадки, позволяющие заканчивать определение весовым методом (см. стр. 61). Отделение осаждением фосфатами О д ние урана фосфатами нашло значительно большее присаж е менение для отделения урана, чем для его определения. реди чин, ограничивающих применение осаждения урана фосфатамн,(ля его весового определения, следует указать на склонность образующихся осадков прочно удерживать щелочные металлы, что приводит к завышению результатов. Применение фосфатов для отделения .
ана от других элементов долгое время ограничивалось главным ур образом теми случаями, когда анализируемые растворы сам д р 2гб жали фосфаты. 1-1езначительные возможности отделения урана от других элементов были связаны с мешающим влиянием большого числа других элементов, образующих в условиях осаждения урана нерастворимые фосфаты. Осаждение урана' фосфатамп н мешающее влияние других элементов описано в разделе «Весовые методы определения». Однако оказалось, что меша!ощее влияние многих элементов можно легко устранить применением комплексона 111, образующего с ними прочные растворимые комплексы и тем самым удерживающего их в растворе. Согласно исследованиям В. И. Титова и И.
И. Волкова ]157), применение комплексона 111 при осаждении фосфата у ранила позволяет отделять уран от многих элементов, в том числе таких, как Ее, А!, Сг, Сп, %, редкоземельные элементы, ь', Мо и др. Разработанный указанными авторами метод отделения урана под названием «трилоно-фосфатного» метода нашел применение при определении малых содержаний урана в бедных рудах и растворах сложного состава. Методика отделения состоит в следующем1157]. 0,2 — 2 г анализируемого материала (в зависимости от содержания урана) разлагают кислотами одним из обычных методов (НС!-]- Н,Ою НХО,-]- НС1, Н,ЗО«-]- НХО,+ НС!), нерасгворившийся остаток отфильтровывают и промывают. К полученному фильтрату объемом йо — 100мл добанляют 15 — 24« нитрата аммония и 10лл!5»г« -ного раствора комплексона П! прн исходной иавеске анализируемого материала 0,2 г; в случае навески 6,5 г добавляют 15 лл раствора комплексона П1 и при навеске 1 — 2 з — 25 лл н нейтрализуют по метиловому красному 25'.«-ным раствором аммиака, прибавляя его по каплям.
Так как анализируемые растворы часто бывают окрашены, то конец нейтрализации а таких случаях определяют пробой на белой фарфоровой пластинне. Затем сверх этого прибавляют еще 1 — 2 капли раствора аммиака, нагревают до кипения н кипятят в течение 2 — 5 мнн. Нагреванне и последующее кипячение раствора способствуют образованию комплексонатав хрома (1П), ванадия (1Ч) и некоторых других элементов. Затем раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют к нему !О мл 10",« -ного раствора фосфата аммония или натрия, 5 мл раствора серяокислого титана, содержащего 5 ма Т~О» в! мл, играющего роль соосадителя, н нейтрализуют аммиаком по метиловому красному, добавляя его с избытком н 1 — 2 капли.
Выделившийся осадок фосфатов титана и у ранила отстаивают в течение нескольких часов и затем отфильтронывают через два вложенных один в другой фильтра <белая лента>, Промывают горячим ! — 2««-ным раствором нитрата аммония не менее 1Π— !2 раз, не стремясь полностью перенести весь осадок со стакана на фильтр. Отделение урана от титана проводят по методике В. М. Звенигородской 179].Для этого промытый осадок смывают с фильтра струей горячей воды в стакан, в котором производилось осаждение, добавляют 10',»-ный раствор углекислого натрия до общего его содержания в растворе, равного 5%, накрывают часовым стеклом и нагревают до кипения. По охлаждении осадок гндроокиси титана отфильтровывают через бумажный фильтр, предварительно смоченный 5% -ньщ раствором углекислого натрия, и промывают этим же раствором.
В полученном фильтрате содержание урана определяют фотометрическнм или другим подходящим методом. Для выделения урана из пород, содер>кащих значительные количества фосфата кальция (фосфориты и т. п.), его также осаждают и виде фосфата, но осажденис проводят в слабокислой среде, чтобы предотвратить осаждение фосфата кальция. В соответствии с методикой, разработанной В.
М. Звенигородской, Л. С. Василевской и Т. В, Дейкиной !!5» 1, уран осаждают фосфатом в ) ксуснокислом растворе при рН 4,5 — 5,0 совхгестгго с алюминием и железом !989!. В этих условиях кальций остается в рве~воре в виде кислого растворимого фосфата. Кроме кальция, в растворе также остаются медь, никель, кобальт, марганец и другие двухвалентные элементы, а также ванадий и молибден. Гели анализируемый материал содержит церий, а также большие количества алюминия, титана и железа при низком содержании урана, то отделение урана в чистом виде этим методом уже становится невозможным. В случае руд с большим содержанием ванадия, полученный осадок фосфата ураняла необходимо переосаждать. Методика работы состоит э,следующем. Ст 0,2 до 3 г анализируемого материала (э зависимости от содержания урана) помещают э стакан емкостью 150 — ЮО мл, добааляют 3 — 5 мл азотной кислоты (уд. э.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
