М.И. Афанасов, А.А. Абрамов, С.С. Бердоносов - Основы радиохимии и радиоэкологии (1127001), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Известно, что в данном случаекоэффициенты распределения для А* и В* равны 10 и 1, соответственно.Можно ли путем однократной экстракции получить препарат вещества А*, судельной активностью не менее 500 Бк/мл и содержащий не более 5%примеси В*? Ответ подтвердите расчетами.29. Объем водного раствора соли циркония-95 равен 10 мл. Путемдвукратной экстракции необходимо уменьшить активность водной фазы в25 раз, предполагая, что в данных условиях Кр(Zr) = 10. Какой объемэкстрагента необходимо взять?30. Водный раствор стронция-90, предварительно очищенного от иттрия-90,хранился в течение 8 суток. Объем раствора 10 мл.
Для разделениярадионуклидов предполагается использовать 5 мл раствора 8-оксихинолинав хлороформе. Известно, что коэффициент распределения Кр(Y)=32, афактор обогащения иттрия по отношению к стронцию в экстрактесоставляет 50. Можно ли при однократной экстракции добиться того, чтобыактивность стронция в рафинате превышала активность иттрия в 15 раз?Ответ подтвердите расчетами.6031. В 50 мл водного раствора содержатся вещества X* и Y* с равнымиудельными активностями А0 (Бк/мл). После первой экстракции удельнаяактивность X* в 10 мл органической фазы составила 2,5 А0 , удельнаяактивность Y* – 0,5 А0 .
Определите фактор обогащения Y* по отношениюк X* в рафинате после проведения пяти последовательных экстракций (5по 10 мл).32. В 30 мл водного раствора содержится равновесная смесь 90Sr и 90Y. Дляразделения радионуклидов предполагается экстрагировать 90Y в 20 млраствора 8-оксихинолина. Известно, что в данном случае коэффициентразделения иттрия от стронция в экстракте равен 1600, а факторобогащения стронция к иттрию в рафинате - 12. Определите факторобогащения иттрия к стронцию в экстракте.33. Коэффициент распределения тория между 5 моль/л HNO3 и 20%раствором ТБФ в керосине равен 1. Сколько экстракций порциями по 20 млнадо провести, чтобы в рафинате объемом 100 мл осталось не более 5%тория?34.
Найдите коэффициент распределения радиоактивного вещества приэкстракции по следующим данным. Объемы водной и органической фазравны, соответственно, 8 и 3 мл. Скорость счета (за вычетом фона) 0,5 млисходного раствора составляет 1700 имп/мин, а скорость счета 1,0 млводного раствора после установления экстракционного равновесия - 1000имп/мин.
Определите фактор извлечения радиоактивного вещества ворганическую фазу при однократной экстракции.35. В результате экстракции радиоактивного вещества активность воднойфазы уменьшилась в 3 раза. Рассчитайте коэффициент распределениярадиоактивного вещества, если объемы водной и органической фаз равны 10и 8 мл, соответственно.36. Коэффициент распределения радиоактивного вещества при экстракцииорганическим растворителем равен 2,5. Экстрагирование из 5 мл водногораствора проводили двумя способами: однократно 40 мл экстрагента ичетырехкратно порциями по 10 мл. Рассчитайте, какая доля радиоактивноговещества останется в водном растворе в каждом случае.37.
Проводится экстракция радиоактивного вещества из 12 мл водногораствора порциями органического экстрагента по 4 мл. Определите, скольконужно провести последовательных экстракций, чтобы обеспечить значениефактора извлечения радиоактивного вещества, равное 98 %, есликоэффициент распределения 3,6.6138. Имеются две экстракционные системы, содержащие вещества А и В. Впервой системе Кр(А)_ = 10, Кр(В) = 2, во второй Кр(А) = 2, Кр(В) = 0,4. Т.о.,коэффициент разделения веществ в обеих системах Кр (А)/Кр( В) = 5. Проводят3 последовательные экстракции в каждой системе и экстракты собирают. Навсех стадиях V(о) = V(в).
Определите фактор обогащения в каждой системе.39. Имеются два идентичных водных раствора объемом 10 мл, содержащихвещества А и В. Коэффициент распределения А из данного растворагексаном равен 4, а вещества В – 0,5. Из первого раствора провели 1экстракцию веществ А и В в 40 мл гексана, а из второго - 3последовательные экстракции в 8 мл гексана. Определить факторобогащения А и В в двух системах.40. При экстракции калия из 3 моль/л раствора нитрата лития 21-краун-7коэффициент распределения равен 1,25. Рассчитайте количествопоследовательных экстракций для перевода в органическую фазу 98%калия.41.
Коэффициент распределения иттрия-90 из 13,6 М HNO3 100% ТБФ равен200, а стронция-90 – 0,02. При экстракции из воды КрY=0,01. Предложитесхему получения водного препарата иттрия-90 из равновесной смеси90Sr(90Y) с выходом 90Y более 98 % и содержанием стронция не более 104 %.42. Радий-226, массой 103 мг, растворен в 10 мл раствора пикрата лития.Радий трижды экстрагировали 5 мл ДБ-24-краун-8 в бензоле (КрRa=2,24).Экстракты объединили. Определить молярную концентрацию и активностьрадия в органической и водной фракциях.43.
Определить концентрационную константу экстракции уранилнитрата (С= 103 моль/л) 100% трибутилфосфатом из 0,5 моль/л раствора HNO3.Коэффициент распределения уранилнитрата равен 3,73; в составэкстрагируемого комплекса входят две молекул экстрагента.
Плотностьраствора ТБФ 0,97 г/мл, V(o) = V(в)44. Определить концентрационную константу экстракции Y(NO3)3 100%трибутилфосфатом из 13,5 моль/л раствора HNO3. При экстракции Y(NO3)3образуется трисольват. Кр(Y) = 197, СY = 103 моль/л, V(o)=V(в), ТБФ= 0,97 г/мл.45. Имеется система: водный раствор смеси нитрата калия (См = 0,5 моль/л)и перманганата калия(См = 1,5104 моль/л) - раствор нитрататетраоктиламмония в бензоле (См = 1,5104 моль/л). Для этой системы62логарифм константы обмена (Kобм.) перманганат-иона с нитрат-ионом равен4,42. Определить коэффициент распределения перманганат-иона.46.
Для системы: водный раствор смеси перрутената калия (См = 1105моль/л) и перманганата калия (См = 1,5104 моль/л) – перманганаттетраоктиламмония в бензоле (См = 1103 моль/л) логарифм константыобмена перрутенат-иона с перманганат-ионом равен – 0,51. Определитькоэффициент распределения перрунат-иона.47. В системе: водный раствор пертехнетата калия (См = 1106 моль/л) инитрата калия (См = 0,5 моль/л) – раствор нитрата тетраоктиламмония вбензоле (См = 1103 моль/л) логарифм константы обмена пертехнентатиона с нитрат-ионом равен 3,6. Определить коэффициент распределенияпертехнетат-иона.48. Для системы: водный раствор, содержащий рутенат-ион (См = 7105моль/л) и хлорид-ион (См = 5103 моль/л) – раствор хлоридатетраоктиламмония в бензоле (См = 1103 моль/л) логарифм константыобмена рутенат-иона с хлорид-ионом равен- 0,43.
Определитькоэффициент распределения рутенат-иона.49. Определить концентрационную константу экстракции Sr (II) из растворапикрата лития (См = 1102 моль/л) ДБ 18-краун-6 в хлороформе (См = 0,1моль/л); Кр(Sr) = 2,150. Определить концентрационную константу экстракции Pb (II) из растворапикрата лития (См = 1102 моль/л) модифицированным тиакраунэфиром вхлороформе (См = 2,2102 моль/л); Кр(Pb) = 5,73.51. Определить концентрационную константу экстракции Pb (II) из 3 моль/лраствора азотной кислоты ДБ 18-краун-6 в дихлорэтане (См = 0,1 моль/л);Кр(Pb) =0,98.52. Определить концентрационную константу экстракции Sr (II)4-адамантилбензо-18-кран-6 в хлороформе (См = 110-2 моль/л) из 3 моль/лраствора азотной кислоты. Кр(Sr) = 5,73.53.
Определить концентрационную константу экстракции серебра из 1моль/л раствора азотной кислоты при экстракции модифицированнымкраунэфиром в хлороформе (См = 3,610-3 моль/л). Кр(Ag) = 27.54. Определить концентрационную константу экстракции серебра израствора пикрата лития(См = 1102 моль/л) модифицированным63краунэфиром в хлороформе (См = 1102 моль/л). Экстракция серебрасопровождается образованием комплекса типа «сэндвич». Кр(Ag) = 14055. Определить концентрационную константу экстракции радия (II) израствора пикрата лития (См = 1102 моль/л) хлороформным раствором ДБ24-краун-8 (См = 5103 моль/л). Кр(Ra) = 0,24.56. Определить концентрационную константу экстракции палладия (II) из3 моль/л раствора азотной кислоты раствором модифицированногокраунэфира в хлороформе (См = 5103 моль/л). Кр(Pd) = 2,0.57.
Определить концентрационную константу экстракции олова (IV) из 4моль/л раствора иодоводородной кислоты бензолом. Олово экстрагируетсяпо механизму «физического» распределения. Кр(Sn) = 24.64Раздел VI.ПРИМЕНЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ХИМИЧЕСКИХИССЛЕДОВАНИЯХПредел обнаружения элемента и определение его массы в образце поизлучению радионуклида.1. Элемент М содержит 6% радионуклида 144М ( = 2∙10−17 с−1). Рассчитайтепределобнаруженияэлементанасчетной установке, надежнорегистрирующей 10 имп/с при коэффициенте регистрации = 0,01.2.