А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Краус, й(ур и Нельсон (679[ для вымывания протактиния использовали смесь 9 М НС! — 1МНР. После удаления Ра П вымывали 0,5 М НС1. Описанный метод позволяет осуществить хорошее разделение трех элементов, каждый из которых извлекается с выходом более 98%. Метод отделения урана от тория, описанный Томиком, Ладенбауером и Поллаком [981[, принципиально ничем не отличается от только что приведенного. Авторы указывают на возможность отделения урана от Мп(П), В!(П1), Сб(П), Еп(П), Аз(П!), %(П), А!(П1), Нц(П), Сг(1П) в солянокислых средах на анионообменной смоле Амберлит [КА-400.
Существует еще целыи'ряд работ, в которых для отделения урана от торна на анионитах используется соляная кислота [107, 621, 686, 7511. Очевидно, этот метод является наиболее рациональным. Милнер и Эдвардс [749) разработали метод определения урана в бинарных сплавах с висмутом. Процентное содержание урана изменялось от 0,001 до 1008. Адсорбция висмута сильноосновной четвертичной аммонийной смолой Деацидит-ЕР из раствора НС! 3!7 велика при низкой кислотности. Авторами найдено, что 500 шг висмута в 50 ли 10',в-ной НС( количественно сорбируются 5 г воздушносухого анионита при скорости пропускання раствора через колонку не более 2 млгмин.
Г (Л), как было сказано выше, напротив, не сорбируется при данных условиях. Следовательно, разделение этих двух элементов не представляет трудности. Ошибка определения урана составляет — '1,6',е (отн.). Милнером и Нанном !751 ! оыло осуществлено разделение урана, тория и висмута в тройном сплаве при использовании анионита Деацндит-РР и соляной кислоты. Краус, Мур и Нельсон !679) исследовали сорбцню ряда четырехвалентных элементов на смоле Дауэкс-1 из растворов соляной кислоты (табл. 42). Таблица 12 Сорбцня четырехвалентных элементов на смоле Даузкс-1 из растворов соляной кислоты различной нормальности Молврность «аслот», ванне которой вабаноаается аеачвтельааа сарбцна але»еата ааноаато» Элемент зп Ое Хг Н! ТЬ 'т' 0,1 6 7 9,5 Слабая сорб»на наблкмается только в коааентраровааной НС1 В эксперименте все указанные элементы были внесены на кололку в концентрированной соляной кислоте и элюированы с последовательным уменьшением концентрации НС!.
Порядок элюции; Т!к Ч, ТЕ Н1, Хг, Г, Се„Яп. Подобный же метод отделения урана от целого ряда 'примесей был предложен Броди, Фэрисом и Быокененом !390!. Авторы использовали для фракционного вымывания элементов с колонки Дауэкс-1 последовательно 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5 М НС!. Уран начинал двигаться по колонке только с 5 М НС1 и окончательно вымывался 1 М НС). Интересен метод разделения С(!У) и С(П) !6791, получающихся в эквимолярных количествах в результате диспронорционирования 0,1 М раствора ()С!, в 10 М НС!.
Разделение проводилось иа анионите Дауэкс-1 с помощью 3 М НС1. Г(И) задерживался смолой, ()(!Ч) проходил в элюат. Краус, Нельсон и Мур (682! рассмотрели поведение ()(М!), л4о(П) и тт(П) в солянокислых растворах и на1пли, что сорбция й!о(П) возрастает с увеличением концентрации НС( от )га 2 в О 5 М НС! до Р =а2ЭО в 5 М НС1. Далее сорбция несколько снижается с ростом концентрации соляной кислоты. Начиная с 6 М концентрации НС1, сорбция чМ(Ъ'1) возрастает, достигая максимума в 8 М НС!. Прн концентрациях НС1, меньших 6 М, происходит гидролиз тч'('ь!). Данные по поведению О(ь!) были рассмотрены выше.
Как видно из сказанного выше, в растворах с концентрацией НС! ниже 6 М разделение не можетбыть осуществлено вследствие близости значений коэффициентов распределения ~.'1У1) и )У(о(У1) и гидролиза %(Ъ'1). В достаточно концентрированных растворах разделение всех трех элементов не может быть осуществлено вследствие сходства в сорбционной способности %(У!) и Мо(У!). Но каждый из этих элементов может быть отделен от урана. Отделение Г(П) от тт'(У!) проводилось на сильноосновном анионите Дауэкс-1. ЩЪ'1) и ТУ(У!) вносили на колонку в 12 М НС1. Элюция %(П) осуществлялась 12 М НС!.
Уран затем удаляли из колонки разбавленной НС!. Применяя вместо соляной кислоты смесь ее с плавиковой кислотой, можно достичь количественного разделения всех трех элементов. Краус и Нельсон (109! изучали сорбцию ()(Т71) из смесей НС !в НР при постоянной концентрации НР. Если концентрация НС! велика, присутствие НР мало влияет на сорбцию С(У!).
При низких концентрациях НС! сорбция из смеси значительно меньше, чем из среды одной НС! вследствие образования фторидных положительно заряженных комплексов урана. При еще более низких концентрациях НС! ((1М НС 1) поглощение урана снова увеличивается с уменьшением концентрации соляной кислоты вследствие преобладания отрицательно заряженных фторидных комплексов. В растворах, 1 М по НР и 7 — 12 М по НС1, коэффициенты распределения Г (Ч!), Ъ' (Л) и 74о (И) отличаются настолько, что элементы можно без труда разделить на аиионите !682!. В ходе разделения уран элюировали из колонки анионита Дауэкс-! 0,5 М НС 1 — 1М НР.
Затем вымывали Ю (И) смесью 7М НС 1 — 1 М НР н Мо (Л) — 1 М НС1. В среде азотной кислоты поглощение аиионитами С (Л) незначительно. При увеличении концентрации НХОз коэффициент распределения возрастает от тт=-1 в 2 М растворе ННОа до 0=20 в 8 М растворе НХОй (109!. При дальнейшем увеличении концентрации кислоты происходит разрушение анионита. Для выделения урана из азотнокислых растворов чаще всего употребляют смесь азотной кислоты небольшой концентрации и нитрата азиоминия, лития, кальция и др. При постоянной концентрации нитрат-иона поглощение из такой смеси значительно выше, чем из среды одной НХОз. Рассмотрим в качестве примера работу Оскендена н Формана !7671 по отме.
ленню урана от больших количеств железа и алюминия. 31Ч Раствор образца в смеси, о,э М по НМО, и 1,0 Л( по иитрату алючииия, про. пускают через колпаку, содержащую !,в г сильиоосиовиой смолы деацидвт-ре, измельчеииой до 0,2 — 0,3 лж и переведенной предварительно в ЛО, форму Уран при этом целиком поглощазся смолой.
Затеь, колонку промывают 1,6 01 рас. твором А1(ЫО,), для удалеиия железа, 8 Л( НС1 для удалении алюминия и, иакоиец, 0,1 М раствором НС ! для удаления урана, Метод пригодеи для отделения миллиграммовых или микрограммовых количеств урана от больших катичеств железа и алюмииия. Образование отрицательно заряженных комплексов торна в среде азотной кислоты, количественно сорбирующихся анионитом в условиях, когда коэффициент распределения урана достаточно низок, послужило основанием для разделения урана и торна [411[. Разделение велось на смоле Деацидит-ГГ, зернением 60 — 100 меш. Уран десорбировалн 4 М Н[х[Оз, в то время как торий удерживался смолой. Т[т затем вымывался водой.
Кроме названных работ по отделению урана в нитратных средах. следует упомянуть метод Новака и Пекарека [169) отделения урана от ряда элементов на анионите в хлоридно-нитратных смесях. В процессах переработки урановых руд применение серной кислоты для кислотного выщелачивания оказалось наиболее экономически выгодным. Поэтому особый интерес приобретает изучение анионообменного поведения урана в серпокислых растворах. Краус и Нельсон [13! нашли, что поглощение Б (Ч1) уменьшается с ростом концентрации серной кислоты отТ)=35000 в 0,01 М Н,$0, до Т)=! в 4 М Нз504. В растворах сульфатов уменьшение Т) с увеличением концентрации происходит значительно медленнее.
Так, ). =500 в 4М (г'[Нз)з504. Исследователями уделялось большое внимание изучению анионообменной сорбции сульфатных комплексов урана !279, 337, 339, 947, 949[ Ряд авторов [44, 279, 949) показали, что уран сорбируется главным обРазом в виДе [()О,(504)з[4 и [()Оз (504)з[з Суньер и Лагос [947) указали на привилегированное положение сульфатных комплексов урана в сорбционном ряду анионов, так как они могут замещать многие анионы, конкурирующие с ураном в процессе сорбцни анионитом. Авторами было экспериментально показано, что возрастание концентрации сульфата вызывает увеличение сорбции урана до тех пор, пока отношение уран; сульфат не станет равным 1: 2. Дальнейшее возрастание концентрации сульфата ведет к быстрому уменьшению сорбции урана.
Кислотность раствора также влияет на степень поглощения урана, так как уменьшение рН сдвигает процесс: НВО, -Н л 604з в сторону нежелательного образования бисульфат-ионов, конкурирующих с сульфатными комплексами урана в процессе поглощения анионитом. Холлис н Мак-Артур [279) описали промышленное извлечение урана из кислой рудной пульпы при рН 1,2 — 1,5, концентрации урана 0,5 — 1 г ()зОз(л и концентрации сульфата 10 — 20 гМ. Вымывание урана осуществляли смесью 0,1 А( Н!чОз — 0,9 Л( ' Н, чО .
Извлекалось более 99'.з растворенного ) рана. Конечный продукт содержа т 70'з Арнфельт [340) предложила метод определения урана в растворах, содержащих до 0,001',з О и относительно большие количества Ге, 'ь', Сг и других элементов. Метод основан на избирательной сорбции сульфатных комплексов урана из раствора с рН 2 сильно- основным анионитом Дауэкс-2 в $0;=-фора!в.
Анализируемый раствор может содержать от 0,02 до 0,4 мг!зьз С. Концентрация 50з— з не должна превышать 75 л!г!мл. При этих условиях отмечена частичная сорбция Ге (!П), мешающего конечному спектрофотометрнческому определению урана по пероксндной методике. Вследствие этого автор рекомендует вводить в раствор, полученный после десорбции урана соляной кислотой (1: 10), вещества, способные замаскировать железо. Тем не менее результаты получались завышеннымн и ошибка метода составляла +6,5згз(отн,) Мало внимания уделено поведению ванадия, хрома и др. в условиях опыта, хотя частичная сорбция их анионитом весьма вероятна.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
