А.П. Виноградов - Аналитическая химия Урана (1113390), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Сульфат-ноны в малых количествах не мешают проведению анализа. Присутствие галоидов нежелательно. Анализ силикатных руд по методу бурсталла и Уэллса [399[ проводится следующил4 образом. Колонку длиной 28 гк, диаметром 2 гм обрабатывают (СНз)з 5(С1, для уменьшения смачиваемости поверхности стекла, после чего заполняют целлюлозной пульпой. Навеску образца (2,8 г), взвешенную в платиновом тигле, обрабатывают 2 мл концентрированной НЫО, (уд. в. 1,42) и б л~л НГ. После выпаривания смеси досуха к остатку добазлякэт !О мя концентрнрованяой ННО» и снова упарнвают досуха, Затем остаток растворяют в 8 л~л воды, подкисленнои 2 мл концейтрированной Н(ЧО„и в по.п ченный раствор вносят небольшое количество целлюлозной пульпы. Пульпу, пропитанную анализируемым раствором, переносят в верхкюю часть колонки и начинают промывать диэтиловым эфиром, содержащим бой (по объему) концентрированной азотной кислоты.
К элюату (100 мл) добавляют 80 зш воды, отгоняют растворитель, добавляют б мл Н,ЗО„8 мл НС 10, и упаривают до отдымления, Уран определяют либо объемным, либо колориметрйческим методом. Метод Адамса и Мека [299[, разработанный для анализа ураносодержащих минералов, ничем существенно не отличается от метода Бурсталла и Уэллса, так же как н метод анализа Южноафриканских руд, описанный Леджем [66!. Работа Чирилли [423! по полярографическому, спектрофотомстрическому и флуорометрическому определению урана в горных породах включает предварительное отделение от мешающих элементов на целлюлозцых колонках, проводимое по методике Бурсталла и Уэллса. Курама, Исихара и др. [135! описывают анализ урановых руд, содержащих .' 0,01оо~ '4)зОз. От больших количеств сопутствующих элементов уран отделяется на пеллюлозной колонке с использованием диэтнлового эфира.
При проведении анализа образцов, содержащих значительные количества ТЬ, Ач, Мо по методу Бурсталла и Уэллса [399! возникает ряд осложнений, так как уже было сказано выше, данные элементы частично переходят в элюат вместе с ураном. Экстрагируемость торна уменьшается со снижением содержания азотной кислоты в диэтиловом эфире.
Исходя из этого можно, не изменяя принципа лзетода, отделить уран от тория, снизив содержание НХОа н эфире до 3".о по объему. Торий при этом остается в колонке и удаляется затем диэтнловым эфиром, содержащим 12,5ого (по объему) НХОз (уд. в. 1,42). 332 Описанный прием был применен Кембером [641! для разделения элементов в ураноторианпте (содержание СзО, от 13,3 до 38,4".о). П онизив концентрацию НХОз в растворителе до 1 во (по объему), можно такжедостпчь отделения урана от мыщьяка н молибдена. Однако извлечение урана днэтиловым эфиром, содержащим столь малое количество азотной кислоты, не будет полным.
Поэтому Риан п Вильямс [865 ! предложили вариант метода Бурсталла н Уэллса на так называемой «совмещенной» колонке, состоящей из целлюлозы (нижний слой) и окиси алюминия (верхний слой). Дело в том, что мышьяк и молибден задерживаются окисью алюминия, а уран свободно проходит через носитель. Слой целлюлозы необходим потому, что присутствующие в образце железо, алюминий, ванадий и др. слабо удерживаются на А[,О,.
Уран извлекают полностью диэтиловым эфиром, содержащим 5% (по объему) НХОа (уд. в. 1,42). Этим методом был произведен анализ урана в образцах, содержащих от 10 до 20 оп мышьяка. Отклонение от данных анализа другими методами весьма незначительно при содержании СзОз до 11,55 "/о. Применяя этот же метод «совмещенной» колонки для отделения урана от тория, Вильямс [1016Грекомендует связывать мешающий цирконий фосфатами, а избыток фосфата, в свою очередь,— трехвалентным железом. Метод применим для анализа миллиграммовых количеств урана. Опыты, в которых применялся эфир, содержащий 5ог(э (по объему) НХОа (уд.
в. 1,42), дают хорошие результаты при концентрации урана не ниже 10 ":о. При более низких концентрациях (порядка 10-' — 1О 4) выделение урана было неудовлетворительным. Лебец и Останек [140! предложили изменить состав растворителя с таким расчетом, чтобы он содержал 20 мл петролейного эфира, 190 жл эфира и 10 лтл азотной кислоты (уд.
в, 1,42). При этом порцию раствора, если объем ее не превышал 10 л1л, переносили непосредственно в колонку без предварительной сорбцин небольшим количеством целлюлозы. Метод позволяет анализировать образцы, содержащие !0 з — 1О 4оо урана. Распределипзельнач хроматография на еиликагеле По сравнению с распределительной хроматографией на целлюлозе незаслуженно мало внимания уделялось до сих нор распределительной хроматографии на силнкагеле. В настоящее время советскими учеными проделан ряд работ по распределительно-хроматографическому выделению урана на силикагельных колонках. В.
К, Марков в своих работах отмечает, что при правильном снаряжении колонки силикагелем, смоченным не водой, как это пытались сделать Бурсталл и Уэллс, а подкисленным раствором высаливателя и применении соответствующего подвижного растворителя, можно получить полное количественное отделе- Ззз В табл. 45 дана характеристика силикагелей.
получаемых данными способами Таблица 45 Характеристика снликагелей Гр»»г»е. трэчее«ка уд. в., е,'е.е" П рева»ад» ю- щея як«- метр, Л Объем пег, ел ', е Сели«»гель Мслкопорпгльш ! 0,6» — 0,70 Крупгапористыи ! 0,.35 — 0,45 ~ 0.30-0,35 ! -20 0,00 — 1,!О < — !00 ние урана от сопутствугошпх элемснтов. Прп этом расход экстрагента значительно снижается по сравнению с разделением на целлюлозных колонках. В. К.
Марковым и сотрудниками разраоотаны методики изготовления стандартного химически чистого брпкетированного силикагеля с заданной порпстостью. Отмерспныи объем технической азотной кислоты разбавляют в 5 раз водопроводной вазон. Тезшшесьий снлпьаг натрия разбаиляют водопроводной задан в 4 раза и после суточного отстаивания сливают прозрачный раствор, Тнтрованисч раствора силиката натрия раствором азатноп кислоты по метилоноыу оранжевою >станавливают соотноцгеиае объемов, прп которых происходит нх нейтрализация, В кераьп:ческин сосуд наливают такой объем азотной киатоты, который на 0,5— 1", больше, ~ем это нсобхощою для нейтралнэашш взятого объема силнката натрия.
При энергичном переысшиваннп в сосуд ыедленно приливают раствор силн. ката натрия. Образовавшийся воль оставляют стоять в течение времени, необходимого для застудневапня (! — 2 с>ток). Гель считается созревшим, если он начал растрескиваться и отставать от стенок сосуда. Созревший гель разламывают на крупные куски и ~орячны 1 — 2',е-ныы раствором азотной кислоты промывают 2 — 3» раза в гелях > даления избытка нитрата натрия. Затем гель от»ьимают от избытачноп воды, перемешивают до состояния однородной клепкой массы и в целях его брнкетирования гродавливают через матрнпу с заданным диаметром отверстии. Брикетированныгт гель проветривают в течение 30 — 40 ыип.
до тех гор, пока отдельные брикеты не герестанут прилипать друг к другу. После этого гель промывают ! — 23» -пыле раствором азотной кислоты, содержащим около 0,5% перекиси водорода. Перекись перестают добавлять в пролгывной раствор, когда гель н соприкасающийся с ним раствор перестанут окрашиваться в желтый цвет. Провы. ванне азотной кислотой ведут до отрицательной реакции на Ре '' (по роданиду калил).
Затем гель отмывают дистиллированной водой от избытка кислоты, переносят на стеклянные пли плексигласовые листы п подсушивают при комнатной теигпературе до госгоянного объема брикетов, после чего переносят в шкаф, где сушат сначала при 50 — 60, а затем при 100 — 150'. Высушенный таким образом силккагель прокаливают в течение 30 — 60 мнн.
при 400— е 450 в целях удаления органических веществ. Этим путеы получают мелкопорнстый силикагель. Для получения крупнопористого силикагеля отмытый от примесей брнкетг.- рованный гель заливают 2 — 2,5»«о-ным растворам аылшака. Через 3 — 6 час. раствор аммиака сливагот и гель отиывают дистиллированной водой до>даления запаха аммиака. Затеы воду отсасынают с помощью нодоструйного насоса, гель праветриваюг 2 — 3 часа на стеклянных или плексигласовых листах, сушат при 160 — 150 п прокалнвают при 400 — 450' в течение 30 — 60 мни.