Б.Ф. Мясоедов, Л.И. Гусева, И.А. Лебедев, М.С. Милюкова, М.К. Чмутова - Аналитическая химия трансплутониевых элементов (1113402), страница 45
Текст из файла (страница 45)
57. Кривые вымывания транснлутониезых я редкоземельных элементов с катиоията дауэкс-50х4 13,3 М раствором НС! [934! Колонка 0,1х!О см; скорость 0,3 млУси* мкк (0,1Х[0 см) с катионитом дауэкс-50 при элюироэанпи 13,3 М раствором НС1 [934]. Разделение трансплутониевых и редкоземельных элементов ухудшается в случае весовых количеств элементов. Так, при отделении 1 г америция от лантана на катионите дауэкс-50 при олюпровании 12,8 М раствором НС1 во фракции, содержащей 90% америция, отношение лантана к америцию составляло 1: 4 [330]. Вдовенко и сотр.
[20] показали, что разделение ТПЭ и РЗЭ с помощью 13 М растворов соляной кислоты происходит удовлетворительно, если загрузка катионита не превышает 10% его емкости. В работе [945] было показано, что использование для элюировалия 12,5 М НС1, содержащей 20% (по объему) этилового спирта, улучшает групповое разделение ТПЭ и 1'ЗЭ.
Разделение соседних ТПЭ з таких растворах также улучшается. Однако факторы разделенпя остаются значительно меньшими, чем при испольэоваппи органических комплексообразующих веществ (см. табл. 61). Гусевой и Тихомировой [44] подробно исследована сорбция америция и европия на катионитах с различным содержанием дпвинилбензола из 2 — 11,5 М растворов НС1 в присутствии спиртов. При сорбции из растворов 2 — 6 М НС! коэффициенты распределения Ап1 и Еп увеличиваются с увеличением содержания спирта э растворе. Поэтому 2 — 6 М растворы НС1, содержащие >40о(т (по объему) спирта, могут использоваться для концентрирования ТПЭ и РЗЭ на катионитах с большим содержанием ДВЬ.
При сорбции из 8 — 11 М НС1 наблюдается существенное различие з коэффициентах распределения америция и европкя, когда содержание спирта достигает более 40 — 20% (по объему). Такие растворы используются для группового разделения ТПЭ и 1'ЗЭ. На рис. 58 представлены результаты разделения ТПЭ и РЗЭ на катионите даузкс-50Х4 с использованием в качестве элюента раствора 10,5 М НС1 +40 о/о С,НсОН [44]. Водно-спиртовые растворы концентрированной НС1 использо. ваны для группового отделения ТПЭ от редкоземельных продук тов деления, образующихся при получении ТПЭ в ядерных реак торах [994]. Так, при выделении ТПЭ из облученного плутония окончательную очистку от РЗЭ осуществляли на катионите цеокарб-225.
ТПЭ и РЗЭ сорбировали на колонке (0,8Х12 сзс) с катионитом из минимального объема концентрированной НС[, после чего ТПЭ вымывали 13,5 М раствором НС1, содертнащим 20% (по обьему) С,Н,ОН. Для отделения ТПЭ от большинства макропримесей используются 1 — 3 М растворы НС1, так как многие элементы сорбируются на катионите в этих условиях значительно хунте, чем ТПЭ [10, 176, 418, 543, 774].
В работе [543] проводилось отделение ТПЭ и РЗЭ от других элементов на колонке (0,3Х5 сзс) с катяонитом дауэкс-50Х4 при 87' С. При элюировапии 2 М раствором 20! Рнс. 58. Кривые выыынаннн травоплутониевых и редкоземельных элементов с катиоиита дауэкс-50 Х 4 раствором 10,5 М НС! — 40% СаНаОН [44! Колонка 0,5 н 5 е»: нанеока катноннта 555 а~а а Юа зг г з гг гз Огнем,ме 202 НС! в первых 70 каплях элюата вымывалось большинство элементов в следующей последовательности: Ап, Рд, Рг, В1, Се!, РЬ, Ь!. Мо, Сп, Ге, тХ[а, Ве, 51д, ВЬ, %, Са, А1, Зг, Ва. Трапсплутониевые и редкоземельные элементы десорбировались 6 М раствором НС!. В некоторых случаях после вымывания макропрнмесей 1 — 3 91 раствором НС! производится элюирование ТПЭ 13 М раствором НС1, а ватам РЗЭ вЂ” 6 М раствором НС1 [10, 20]. Брандштетр и сотр.
[10] применили подобную методику дзя выделения калифорния и фермия, получающихся при облучении тория и урана ионами "О, "О и а!!1е на циклотропе. Облученпую мишень растворяют в концентрированной Нта[Оа в присутствия носителей (Ьаа, ХРе). После осаждения фторидов и пх растворения осаждают гпдроокпсп аммиаком (без СОа).
Осадок гпд. роокисей растворяют в 2 М НС1 и раствор пропускшот чержт колонку с дауэкс-50Х12. При эхом происходит отделение ТПЭ от свинца и висмута, которые образуются как побочные продукты при взаимодействии тяжелых ядер с многозаряднымп попами. Такие продукты реакции, как радий и актиний, десорбируются с катионита 6 М раствором НС! вместе с ТПЭ и РЗЭ и отделяются от них при элюировании ТПЭ лактатом или а-оксппзобутиратоы аммония на другой колонке.
Донец и сотр. [51, 52] при выделении 102-го элемента проводили на катионяте дауэкс-50 Х12 с использованием в качестве элюента 2 М НС1 отделение ТПЭ от РЬ, ВЬ Гг, Ай Ап, Ро, !) и Рп, которые вымывались в первых 25 каплях элюата. Траясплутонвевые элемепты десорбировали с колонки 4 — 5 каплями 6 М НС1; Ва— следующими 5 каплями 6 М НС1; Ас и ТЬ оставались на колонке. Последовательное элюирование растворамп НС! различных концентраций (1, 2, 6 и 13 М) на колонке (0,1 Х2,7 сл) с катиопптом дауэис-50 в коллоидпой форлте было использовано в работах [383, 510, 511, 821] для окончательной очистки иалпфорнпя, берклия и эйнштейния от посторонних примесей и РЗЭ с целью исследования их эмиссионных спектров.
Так, микрограммовые количества берклия отделяли от На, Са, Мя и А1 на колонке с катионитом дауэкс-50Х4 с помощью 1,5 — 2 М НС1. Предварительно берклий отделяли от церия элюированием 20%-ным (по обьему) этиловым спиртом, насыщенным газообразным НС1 Исследуя сорбцию ТПЭ на катионите из растворов ро ани а и лшиил, Серлс н Чопин [938] нашли, что ТПЭ вымываются 1,8 М раствором НН,ЗСЬ! при 87' С в обычной последовательности, т.
е. в порядке уменыпения их ионных радиусов. Кривые вымывания соседних ТПЭ перекрываются, поэтому их разделение в данных условиях невозможно. Элюированпе растворами роданида аммония с концентрацией 1 М используется для отделения ТПЭ от железа, которое вымывается с катионита в первых фракциях элюата, ТПЭ остаются ири этом на ионите [603]. Максимальная сорбция америция из растворов азотиой кислогьа па катпонпте наблюдается при рН 1 — 3,5 и сохраняется до концентрации -0,5 М Н[5)0, [165]. При значениях рП ) 3,5 и копцентрацпи НХОа 0,5 М сорбция уменьшается, а в интервале концентраций 1 — 7 М НЖОа коэффициенты распределения америция и кюрия резко падают с увеличением концентрации кислоты [46].
В растворах ) 10 М НЫОа происходит некоторое увеличение К„связанное, по-видимому, с дефицитом воды в этих растворах, Р 1 М Н.нО используются для отделения змериция астворы ' а ...-50 4. Е е и кюрия от лаптапа и плутония на катионпте дауэкс-5 Х ь ще лучшее отделение от Рп достигается при использовании смесей двух кислот: 1 М Н[»Оа — 6 М НС!Оа или 1 М НХОа — 4,5 М НС!О, [46]. Аниовный обмен Первоначально метод апионного обмена использовался только для группового отделения трансплутониевых от редкоземельных и д„зги других элементов. Затем аниониты стали с успехом приме- в няться для разделения пения ТПЭ с использованием в качестве злюеито водных и водно-спиртовых растворов азотной кислоты и ее солеп, а также растворов некоторых органических коашлексообразующих веществ.
Растворы неорганических кислот и их солей. Трансплутонпевые эле н ' ме ты практически не сорбируются знионитами из растворов соляной кислоты до концентрации 11 М [97, 320, ]. то широко используется для отделения ТПЭ от элементов, значительно сорбирующихся акионитами в этих условиях, например Ее(П1), Зг, Вт(П1) и др. [97, 763, 771, 867]. Анионный обмен в растворах НС1 имеет особое значение для отделения ТПЭ от урана, нептупия и плутония [22, 176, 349, 467, 571, 659, 763, 945, 994].
При этом отделение ТПЭ и разделение других актинидов пропзводится на одной колонке путем промывания анионита 208 Таблица 64 Концентрация НС1, М 1,5 ~ 2,25 з,о эас- мент 0,75 5,275 Кр К а Кр а К, Кр 39 10,0 4,8 2,67 9,55 1,0 8,9 1,97 17,6 1,82 1,54 Н,8 1,42 8,1 1,09 7,5 0,96 0,89 1,0 10,7 9,76 6,9 Ап1 Спз С1 УЬ 7,51 1,67 9,8 9,6 2,13 35 4,5 1,0 3,67 6,8 1,23 7,5 1,37 5,5 1,0 Кр Ораакячасккй раотаорктсль Оргааазсскэй Растаорктсаь А|ц7ть АППУЬ А аз Ацетон Метилэтплветоп Тетрагидрофуран Монометнлозый афир этиленгликоля Моноэтилозый эфир этпленгляколя Монобутилозый эфир этиленглп- иоля 3,7 5,7 2,1 0,21 17,6 16,7 5,2 0,45 Метанол 0таноз Бутапол Изопропанол Изопутанол Гансов Циклогевсанол 4,8 2,9 2,5 2,1 0,48 5,1 10,0 14,0 10,0 7,6 13,0 2,3 1,6 1,2 1,5 1,2 1,1 8,4 12,0 20,3 15,3 10,0 16,6 2,2 0,9 2,8 1.,4 растворами соляной кислоты различной концентрации в присутствии окислителей или восстановителей.
Обычно сначала проводят отделение ТПЭ от Рп, 7ар и П, сорбируя последние из !О М НС1 в присутствии окислителя (Н1чОь+!ча!570а); ТПЭ в этих условиях количественно проходят в элюат. Затем десорбируют плутоний 9 М раствором НС1 в присутствии восстановителя (Н1, КХ), после чего элюируют нептуний 3 М раствором НС! и уран— 0,25 М раствором НС1 [9941. В некоторых случаях сначала проводится отделение ТПЭ и Рп(П1) от урана с использованием в качестве злюента концентрированных солянокислых растворов, содержал!их восстановители, а разделение ТПЭ и плутония осуществляется на второй колонке после окисления Рп(1П) до Рп(1!1) [22] (см. стр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
