Б.Ф. Мясоедов, Л.И. Гусева, И.А. Лебедев, М.С. Милюкова, М.К. Чмутова - Аналитическая химия трансплутониевых элементов (1113402), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Для радиометрического опреде.гения америция в присутствии больших количеств плутония последний окисляют до шестивалентиого состояния, а америпий затем соосаждают с осадком фторида церия [722!. При очень большом содержании плутония осадок может захватывать вследствие адсорбции и окклюзии значительные количества плутония.
В этом случае проводят переосаждение, растворяя фторид цевия в азотной кислота в присутствии циркония. Для счета америция используют осадок, который в виде шлама наносится яа подложку. Порцию раствора с общсй а-актквнастью ! '10' рагл)мггн помсщэют в ноннчсскую цантрнфугкную пробирку емкостью 3 мл н рэчбавлнют 2 М ННОВ до 2 мл.
Пробирку нзгрсвзют па водяной бзнс !5 мкн, пря 85 — 05"С. Добавляют 0,25 мл 0,1 0Х раствора Сс(80в) г в ! М Нг80г к вы ержквают в к выдерживают тсченке 15 мнн. прн той жс тсмпературс. !'аствор охлзгггдают до комнатной температуры к добавлнют-0.5 мл 27 йХ НГ, предварнтсяьно обработанной бкхромзтом калин для акнслсння прнмссся.
Раствор с осадком оставляют на 5 мнн., затем цснтрпфугнруют н отдаляют раствор. !1 осздяу добавляют 1 каплю 0,05 8Х раствора ЕгСггОг, 3 кзпгш 0,1 М раствора ЕгО[5)О ) и 2 мл М НМОг. Смесь псрсмашявают до растворснпя осадка, добавляют 10 капель 27 М НГ, чсрсз 5 мнн. цснтрнфугкруют н отдаляют раствор.
Оаадок промывают 3 раза раствором 1 М НМОг — ! М НР, взбалтывают с нескалькнмк каплями промывной я ндкостп и переносят на платиновую мншэнь для радномстрячсскях кзмсрсннй. Америций можно отделить от мнкроколкчеств плутония осаждением последнего в четырехвалентном состоянии с фениларсонатом цирконня, америций при этом остается в маточном растворе. Затем америций может быть определен путем счета а-частиц [3131. Для радиометрического определения америция в облученном нейтронами плутонии (при содержании америция около 0,25 мкг на 1.мг плутопия) разработан метод, в котором для выделения америция используются осаждение н ионный обмен [315).
Обрззоц растворяют в НС), атбнрают порцию раствора, содержащую ! мг Ра, добавляют в качестве носятсля лантан (1 мг) н осзждзкгт аммкаком гядроокнсн. Осадок растворяют в НМО„добавляют 4 капли ОЛ М раствора Се(!г) н раствор нзгрсвзют 10 мнн. для окнсасння плутония до шестияалентного состоявкя, охлаждают я прибавляют 3 капли 20 М НР (амсркцяй к рсдказсмсльныо элементы прн этом осаждаются). Осадок растворяют в НМОг с добавленном капли насыщенного раствора борной кислоты к снова осаждают гндроонксн аммканом.
Осадок растворяют в минимальном калнчества ЙМОг. Раствор с кислотностью 0,3 — 0,5 М пропускают через колонку (19 Х 0,5 см), заполненную катконнтом дауэкс-50 Х йг (200 — 400 меш) в Н+-форме. Колонку промывают бв(в-ным раствором ХНвМОг с рН 2,3 до тех пар, пака рН элюата не станст равным 2,3. Сосбнпованные элементы затем сслсктнвна вымывают 5г)г-ггым раствором Ь)Нв!)Ог, насыщенном ЗДТА (рН 2,3). Америций вымывается во фракции совместно с гадолиннем и европием. Слабая ()--активность последних не мешает определению америция по а-излучению.
Выход америция в среднем составляет 97 — 98,6% со стандартным отклонением 2,4 — 3,8%. Бьюкенен и сотр. [317) определили содержание мзАт в плутонии по разнице а-излучения с энергией 5,5 Мэв до и после отделения америция от плутонии. Погрешность определения америция для образцов, содержащих 0,01% Аш (по весу), составляет ~10е!з. При выполнении анализа поступают следующим образом. Алнквотную часть 25 мкл анализируемого раствора, содержащую (2 — 3) '10' раск!мик, помещают ка платиновый диск, высушивагот и определяют суммарную а-активность з"Рп и з"Аш с помощью спектрометра по пику с энергией 5,5 Мээ.
Ко второй аликвотной порции 25 мк.л солянокислого раствора добавляют НС! н ННОз так, чтобы конечная кислотность раствора была 12 М НС1 и О,! 21 НМОз. Полученный раствор пропускают через колонку (6 Х 0,6 см), напокненнув анноннтом АО 1 Х !О (200 — 400 мгш) в С! — -форме, которую предварительно промывают смесью '!2 М НС1 — 0 ! М НМОз со скоростью ! — 2 млйззии. После пропусканиа анализируемого раствора анионнт промывают 12 — 20 мл такой же смеси. Америций в этих условиях проходит чероз колонку, а плутоний остается яа смоле.
Плутоний дсгорбивувт со смолы 1 М раствором НС1 н злюат доводят до такого объема чтобы в 25 мкл пояученного раствора содержалось (2 —; 3) 10' раск/мззи. Указанную аликвотную часть раствора помещают на платиновый диск для определения содержания "зРп по а-частицам с энергией 5,5 Мээ. Содержание америция находит по разности. Воробьев и Фомичева [22) предложили методику определения Ат, Рп и 1! при их совместном присутствии в воздухе, сточных водах и т. д. с использованием сильноосновного аниоиита АМП. Разделенпе этих элементов основано на различии в сорбции ионов 1)(Ч1), Рп(1Ч) и Рп(П1) и Ат(П1) из растворов НС1 различной концентрации.
Методика разделения и определения Аш, Рп и П состоит в следуюп!ем. Аляквотнув часть анализируемого раствора упариваизт досуха, к остатку добавляют Ге мл конц. НС1 н снова упаривают досуха. Сухой остаток вновь растворяют в !О мл конц. НС1. К раствору добавляют 4 капли 1 М раствора К1 и упаривают до объема 2 из.
При атом плутоний переходит в Рп(Ш). После охлаждения раствора до номнатной температуры его вводзп в колонку (60 Х 5 мм), наполненную анионитом АМП с размером зерен от 0,25— 0,5 мм, п предварительно обработанную последовательно 5 мл горячей воды, 3 мл конц. НС1 и двумя каплямп 1 М раствора К1. Затем колонку промывают 6 — 8 мл конц. НС1. Исследуемый и промывкой раствор вводят порпиямн по 0,5 мл. Раствор, пронгедзпий через колонку и содержащий Рп(1П) к Аш(ГН, собиравт в стакан для дальнейшей обработки.
Для извлечения урана колонку промывают 6 — 8 мл 0,1 М НС1, аяюат собирают яа подложки, сушат под лампой и считают на а-установке. Прп необходимости весь элюат после колонки может быть собран в стакан, упарен до минимального объема я после этого нанесен на подложку. К раствору, содержащему Рп(ГН) и Аш(П!), добавлнют 1 мл раствора Нав)Оз (3 мг/мл) и 10 капель конц. НМОз дзя окисления плутония до Рп(!Ч). Раствор выдерживают при комнатной температуре 45 мин., после чего кипятят 5 мнн. После охлаждения до комнатной температуры раствор вводят в колонку, обработанную горячей дистиллированной водой и 3 м.з конц НС1. Колонку промывают 5 — 7 мл конц. НС!, содержащей 10 капель конц„НМОз на 100 мл НС). Этот раствор вымывает из колонки америций. а Рп(1Ч) прочно удерживается на анионите.
Раствор, содержащий америций, носке колонки собирают, упаривают до минимального объема и наносят на мишень для измерении а-активности. Для десорбцки плутония колонку промывают 15 — 20 мл 0,4 М НС1. Промывку и определение активности плутония ведут так же, как и в случае урана н америция. Разработан экстракпионный метод очистки америция, заключающпйся в предварительном восстановлении плутония до трехили четырехвалентного состояния гидроксиламином и в последующей экстракции амернцня и плутония из ацетатного буферного раствора (рН 4,8) бензольным раствором ТТА [343). Америций реэкстрагируют затем 0,5 ЛХ раствором НЯОз, плутоний остается при эхом в органической фазе.
Содержание америция определяют измерением а-активности аликвотной части реэкстракта. Другой вариант этого метода с использованием в качестве экстрагевта раствора ди-(2-этилгексил) фосфорной кислоты (Д2ЭГФК) предложен Кемпбэлом [331). На стадии экстракции и реэкстракции америция достигаются высокие коэффициенты отделения от Рп(1Ч), !!(Ч1) и Кр(Ч), равные 2,3 10', 3,5 ° 10' и 1 10' соответственно.
Выход америция при концентрации 2 мкгlл составляет 99,2% со стандартным отклонением *0,8%. Метод состоит в следующем. Пипеткой отбирают аликвотную часть анализируемого раствора, содерэкащего Аш(1!1), Рп(1Ч), 5)р(Ч) и ()(Ч1). Содержание америция в пробе ве должно превышать 0,1 мкв Объем водной фазы доводят до 1,5 мл и устанавливают кислотность 0,05 — 0,1 М Н)ЧОз. Затем добавляют 3 мл 50з!з-ного раствора Д2ЭГФК в толуоле и проводят зкстранцню в течение 5 мин Фазы разделяют цснтрифугированнем в течение 2 нин., пипеткой отбирают 2 мл органической фазы, переносят ее в новув деяительную воронку и добавляют 1 мл 3 М ННОз. Опять перемешивают фазы 5 мин.Органическую фазу отделяют н отбрасывают, а алнквотную часть водной фазы наносят на мишень для определения содержания америцни по а-частнцам.
Кернс [623) для раднохимической очистки авгериция прн определении з"Аш по а-счету в плутонии использовал экстракцию с ди-н.бутик-н.бутилфосфонатом. В работе [588) описано определение з "Ап! в концентрате редкоземельных элементов. Экстракцня с ТТА в комбинации с ионным обменом попользовалась Коркшпем и Орландпнп [646) прп радиометрическом определении многих элементов, в том числе и америция, в морской воде. При определении америцпя в малоактквных материалах, например в продуктах биологической деятельности человека, его концентрирование из больших объемов чаще всего проводят соосажденнем с осадком фосфата висмута из азотнокислых растворов карбамидпых солей при рН 1,7. Затем фосфат висмута растворяют в 6 М НС1 и америций соосаждают нз раствора с фторидом лантана.
Осадок переносят на мишень из нержавеющей стали и анализируют на пропорциональном а-счетчике с малым фоном [138г стр. 80]. Этим методом можно обнаружить Атп в количестве до 0,5 раси!мин. Присутствие ТЬ, Рп, Спт, Ас и 5?р оказывает влияние на точность определения америцня. Для отделения от этих элементов используют зкстракцию с ТТА [300] или ди-(2-этилгекснл)фосфорной кислотой [298, 299]. В последнем случае осадок ?аРз, содержащий америций, переводят в ? а(ОН) т добавлением 8 М раствора КОН и затем растворяют в 2 М Нтт?0,.
Плутоний и другие мешающие элементы удаляют из раствора экстракцней 0,1 М раствором Д2ЭГФК в СС1т, а америций вновь выделяют с осадком 1,аР„который переносят на мишень для измерения а-актнвности. В других работах описано определенве амерпция в воздухе [390] и атмосферных осадках [236]. Определение амерпция по т-излученттю Как уже отмечалось выше, интенсивное у-излучение, сопровождающее а-распад изотопов америцкя '"'Аш и "'Аш может быть применено для его определения. Измерение у-излучения этих изотопов широко используется для быстрого определения америция в отсутствие других радиоактивных примесей, н в первую очередь в растворах при проведении различных исследований с этим элементом, в солях и соединениях америция после их растворения, а также для контроля за поведением амернция прн его регенерации нз отработанных растворов и твердых остатков.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
