Б.Ф. Мясоедов, Л.И. Гусева, И.А. Лебедев, М.С. Милюкова, М.К. Чмутова - Аналитическая химия трансплутониевых элементов (1113402), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Фактор разделения америция и европия в этих условинх равен 51, в то время как аз пм — — 19 и ас, ш.— — 12 при использовании 10 М растворов 1лС1, когда разделение проводилось при 87 и 60' С соответственно [15, 568]. Орландини и Коркиш [785] исследовали сорбцию и разделение ТПЗ и РЗЭ па анионите из смешанных растворов ацетон— НС1 в зависимости от содержания различных компонентов смеси. Наилучшее разделение было достигнуто в растворе следующего состава: 75%с (по объему) ацетона — 25% 12 М НС1 — 2 М 16С!. Получены такие факторы разделения в этом растворе; 23,7 (Аш— Се); 21,0 (С!и — Се); 88,2 (С! — Се); 28,8 (Аш — УЬ). Однако разделение ТПЭ и РЗЭ на колонке в этих условиях не дало удовлетворительных результатов, так как 20% активности РЗЭ попа- 208 дало во фракцию ТПЭ, несмотря на большие факторы разделения [785], Одним нз недостатков использования концентрированных растворов Б!С! при разделении больших количеств ТПЭ является возникновение Интенсивного нейтронного излучения за счет реакции Гй(а, и), Кроме того, концентрированные растворы Б!С1, особенно при концентрациях )12 М, обладают очень большой вязкостью, что требует значительного времени для разделения ТПЭ п РЗЭ.
Поэтому использование менее концентрированных растворов Б!С1 в присутствии различных оргаяических добавок, по-видимому, является весьма перспективным. По мнению Бейбарза [279], присутствие спнрта в растворе предотвращает выделение газов, образующпхси в результате радиолиза, что очень важно при работе с растворами с высокой удельной а-активностью. Групповое разделение ТПЭ и РЗЭ нз аиионитах осуществляется также с помощью растворов родаяида аммония.
При элюированип с анпопита 1 — 2 М растворами МН,ЗСЬ) не наблюдается обычной последовательности в порядке.вымывании ТПЭ и РЗЭ [938]. Исследования по сорбции америция и европия па аяионите из 1 — 3 М растворов ХНлЗСлЧ) показали, что их коэффициенты распределения уменьшаютси с позыв!ением температуры [938]. Наибольшее различие в коэффициентах распределения америцпя и европия наблюдается при концентраций ) 8 М )чНлЗС.а (рпс. 63). Однако вследствие медленного установления равновесии в таких растворах и больших коэффициентов распределения РЗЭ разделение в растворах СгНлЗССч' с копцентрациеи '- 8 М проводить нецелесообразно. Поэтому обычно для отделения ТПЭ от РЗЭ используются растворы родапида аммония с концентрацией — 5 М, Вл с!с!-ВВ'! с н зн от)(01 ВВ л [нн„гсн],и Газ г В чр (1 Вузам, мл Рнс.
62. Кривые вымывания Аш(И() и Ко(11!) с анионита даузкс-1 о 8 раствороы 8М !НС! — 40а4 С,НлОН 145! Козаева з,зна сли зз' с Рис. 63. Зависимость коэффицнешов распределения Аш(111) и Ео(Н!) прн сорбции на анпоиите дауэкс-1х8 от концентрации !1Н48С)Н (43! 200 Очень большое значение на сорбцию ТПЭ нз растворов рода/ нида аммония оказывает степень загрузки анионитц.
Исследованин по влиянию весовых количеств езропия на сорбцию индикаторных количеств америция из 6,6 М раствороз лц[Н,ЯС)ь' показали, что коэффициенты распределения как Аш так, н Еп линейно падают с увеличением загрузки, в то время как фактор пх разделоння остается постоннным [374]. Отделение мнлнграммовых количеств амвриция от 1 г РЗЭ с использованием в качестве элюента 5 М раствора роданида аммония проведено па колонке с анионитом весом — 23 г (376].
Растворы роданида аммония попользуются для разделения ТПЭ и РЗЭ при их выделении из облученных мишеней (48, 275, 373, 376, 453, 603, 771, 867, 975]. Применяя роданидные растноры различных концентраций и используя попеременно колонки с катионитом и анионитом, можно одлговремеьгыо провести отделение ТПЭ от ряда макропримесей (Ее, Мо, А1). Таким путем прозодилось выделение -200 мг ы'Ап! [603]. Раствор, содержащий америций в 1 ЛХ НС1, пропускают через колонку (0.22 Х 3,6 сл) с кэтионятом дауэлю-50 Х 8 со скоростью 1 мз)смл мии, иря комнатной температуре. Колонку с катнонатом промывают сначала 1 М раствором ПС! для улэлэпзн щелочных з щэлэчнэээыельяых элементов, ээгэы водой и 1 М раствором ННлЗС(Ч лзя удззэниз железа, яа что требуется — 10 свободных объемов раствора. Америций цесорбируют с кзтцозятэ вместе с РЗЗ 8 йХ раствором НН,ЗСл( и раствор пропускают через вторую колонку (0,22 Х 3,6 см) с апзояитом лауэкс-1 Х 10 со скоростью 1 лз)глп лши.
Дзн отделении РЗЗ чэрээ колонку пропускают эщэ 80 свободных ооъемов 8 М раствора Э)Н ВСН. После этого энзоззт промывают 2 М раствором РНлВС(Ь) лзя улэзгциз марганца и алюминия; прн этом выыыээетсз 1,5 "Хэ эмеряцпн Дего)лйцию амэрэцзн производят 1 ЛХ раствором НС1.
Выход аяеРзцзя составляет 06,3')ю Использование описанной выше методики для выделения 22 мг -"'Сш не дало положительных результатов из-за разложения раствора роданнда аммония под действием а-излучения препаратов с высокой удельной активностью. Разлояхенлгн раствора пе наблюдалось прн отделении 2 ллг ылСш от редкоземельных продуктов деления на колонке (0,7Х16 см) с анионитом АМП, когда элюировапие РЗЭ производилось 5 М раствором ХН,ЗС(ь( [48].
Основным недостатком использования растворов роданида аммония для выделения ТПЭ является их неустойчивость под действием интенсивного а-излучеяия и их значительная вязкость прн концентрациях )8 М. Гусевой и Тихомировой [43] была показана возможность разделения ТПЭ и РЗЭ с помощью 1 — 2 М растворов роданида аммония, содержащих 70 — 50э)э (по объему) метилового, этилового или пропилозого спиртов; при этом получаетсн лучшее разделение, чем при использовании 8 М растворов ХН,ЯСХ без спирта.
Из растворов игогной кислоты ТПЭ практически не сорбируются анионитами (453, 575]. Используя азотнокислые растворы 210 различных концентраций, можно проводить отделение ТПЭ от ряда других элеьчентов, сорбирующнхся апионитамн из разбавленных (Мо, Тс, Ве) ~или из концентрированньлх (Рп, Ра, Т)ц ~~р) растворов ПлгОл (275, 308, 406, 407, 440, 453, 575, 702, 826, 867] Муром [741] разработан эффективный метод отделения берклия от церна на анноннте дауэкс-1Х4 при элюировании 8 М раствором НХО з присутстнпи окислителей — бромата натрия или двуокиси свинца. Бервлий з этих условиях вымывается с колонки в первых объемах элюата, в то время как церпй остается горбироззнным (подробнее см.
стр. 130). Наиболее часто азотпокислые растворы (7 — 8 М) используются для отделения ТПЭ от плутония. Количественное отделение плутония происходит после однократполо пропускання раствора, содержащего разделяемые элементы в 8 М Нлц[Ом через колонку с аниопитом прн 60' С. Этот метод пспользуетсн для определения змериция з плутониевых образцах (275, 406, 826]. При переработке облученного плутония с целью выделения граммовых количеств эл'Аш основную массу плутония отделялн сорбцией на анионнте нэ 7 М НЯОл (440].
Переработку раствора проводили порциями объемом -2,6 л. Раствор (7 М НА)Ол), содержащий 108 г э" О, 18,5 г ы'Рп и 11,4 мг ы'Аш пропускают через колонку с анионитом дауэкс-1Х4 (50 — 100 меш) прн 60' С. Затем колонку тлроыызают еще 3,5 л 7 М НььОл, Америций и уран проходят в элюат, плутоний остается сорбировапным на смоле. Трансплутонпевыо элементы хорошо сорбнруются анионитачп нз азотнокпслых растворов в присутствии различных органических растворителей (14, 519, 546, 766, 857, 926]. Бочкарев и Воеводин (14] псследовалн сорбцию амерпция н кюрия на зниояитзх АВ-17 н дауэкс-! Х8 из смешанных зодыоспиртовых растворов азотной кислоты в зависимости от концентрации кислоты и спирта (СНлОН) Показано, что при изменении концентрации кислоты от 0,1 до '1,6 М в растворах, содержащих 85 — 90 эхе СН,ОН, коэффициенты распределения америцин и кюрпя увеличиваются более чем нз порядок, в то времн как фактор разделения меняется незначительно (рис.
64). Увеличение содержания спирта от 80 до 95э)э в растворе с концентрацией НКОл, равной 0,2 М, приводит к значительному увеличению коэффициентоэ распределения америция и кюрия; фактор разделения при этом возрастает с 2,0 до 3,3 (рис. 65). В целях уменьшения времени авторы предлагают проводить разделение амерпция и кюрия при малых концентрациях азотной кислоты (0,1 — 0,2 М) в присутствии 85эхл СН,ОН. На рис. 66 приведены результаты по раздолвнпю америция и кюрия на апноните АВ-17 при элюированни 0,2 М раствором Н"г[Ол, содержащим 85э)) СНлОН. ФактоР РазделениЯ амеРициЯ и кюРин, Равный — 3, оказалсн наибольшим но сравнению с факторами, полученными при использовании других, наиболее часто применяемых элюентов, например лактата, а-оксиизобутнрата аммония и др.
211 яр тпч А'и 102 зп Таблица 65 102 Кр Кенцентра- цня, н Сааь ал Са сю ВнзВОз )на[(оз 81(5)оз)з 7ц ()Чоз)з Рбп (Коз)з Сп (Коз)з Ын (ВОз) А!(Воз)з !.1[т'Оз Ст (коз)з 23 35 244 44 31 8 297 188 275 45 13 17 108 27 2з 10,4 7,6 8,6 9,5 9,7 11,2 7,5 7,3 7,9 7,4 1,8 2,1 2,3 1.6 1,7 2,1 2,3 2,2 1,6 14(з 81 121 28 !и 5 213 10 05 Уу 0,2 бч [нн051, м СН ОН % з Рнс. 64. Зависимость коэффнццевтрв распределения .з. зп(ПВ в СтиПП) прц сорбцлн ва авновнтах от ковцентрацнн Нкоз [141 т — лв-1т, 25;; сн.он; г — л,текел х е; эо;„сн.он Рцс.
65. Заэнсныость коэффициентов распределения Агп(П!) ц Ст(П1) прв сорбцнц ва авцонцте АВ-17 от концевтраццн СНзОН в растворе [11) Концентрация Ннез — 0,2 М Водно-спиртовые растворы НгтОз могут использоваться для В[с отделения ТПЭ от некоторых РЗЭ (421. Хорошее разделение (1П) и Се(Ш) было получено на анионите дауэкс-1Х4 прп использовании в качестве элюента 0,5 М раствора Н))[О„ содержащего % СНзОН (рис. 67) (42). Коэффициент распределения прч Сзк Г[55кьчс-та "- рз 'ркр я ~пз !и !пт Преем, мг и Пззгз, Рнс. 66. Кривые нымынавня Аш(П!) ц Сю (П1) с анлоннта АВ-17 0,2 М Нкоз — 85ате СНзОН [141 о нта - раствором Коленка 5,5 Х 5 ем Рцс.
67. Кривые выыыэаннн В)г(!П) в Се(П1) с авнонита да эвс.1х4 (150 лг) раствором 0,5 2)з Н)ЧОз — 80з4 СНзОН [421 Каленка Э,ЕХ5 сап скорость ! каа/25 езк; 25'С берклкя в этих условиях равен -23, а церия 250. Десорбция церия с аннонита производнлась 1 М раствором НКОз (1 гэл), Трансплутониевые элементы пронвляют значительную сорбцию па анионитах из концентрированных растворов солей — нитратов различных металлов. В табл. 65 представлены коэффициенты Сэрбцнн амервцин н кюрвн на аниэинте дауэкс-1 иэ раствэрэв различных нитратов 16481 распределения н факторы разделения амернцпя я кюрпя прн сорбции на аниопите дауэкс-1 Х 8 нз насыщенных растворов нитратов различных металлов.
Коэффициенты распределения определялись в статических условиях [6481. Высокие факторы разделения америция н кюрия (а=2,1 —:2,3) получены в насыщенных растворах нитратов ряда элементов (Иа, %, Мя, А1 и 1л). Однако наиболее полно исследованы и птироко используются для сорбции н разделения ТПЗ на анноните только растворы нитрити лития (215, 228, 229, 687, 689, 6921. Сорбция ТПЗ увеличивается с ростом концентрации 1)гтОз (3 — 10 М) и уменьшается с увеличением содержании свободной кислоты в растворе, когда концентрация ее большое 0,01 М (215, 229, 687, 689). На рис. 68 показана зависимость коэффициентов распределения ТПЭ от концентрации ЫНОз при сорбции на анионите дауэкс-1Х8.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
