Выделение плутония соосаждения

Существенный вклад внесла аналитическая химия в решение такой важной проблемы современной науки, как синтез и изучение свойств трансурановых элементов. Предсказание химических свойств трансурановых элементов оказалось более сложным, чем для элементов, входящих в периодическую систему в ее старых границах, так как не было ясности в распределении новых элементов по группам. Трудности усугублялись и тем, что до синтеза трансурановых элементов торий, протактиний и уран относились соответственно к IV, V и VI группам периодической системы в качестве аналогов гафния, тантала и вольфрама. Неправильное вначале отнесение первого трансуранового элемента № 93 к аналогам рения привело к ошибочным результатам. Химические свойства нептуния (№ 93) и плутония (№ 94) показали их близость не с рением и осмием, а с ураном. Было установлено, что трансурановые элементы являются аналогами лантаноидов, так как у них происходит заполнение электронного 5/- слоя, и, следовательно, строение седьмого и шестого периодов системы Д. И. Менделеева аналогично. Актиноиды с порядковыми номерами 90—103 занимают места под соответствующими лантаноидами с номерами 58—71. Аналогия актиноидов и лантаноидов очень ярко проявилась в ионообменных свойствах. Хроматограммы элюирования трехвалентных актиноидов и лантаноидов были совершенно аналогичны. С помощью ионообменной методики и установленной закономерности были открыты все транс-кюриевые актиноиды. Рекордным считается установление на этой основе химической природы элемента 101 — менделевия, синтезированного в начале в количестве всего 17 атомов. Аналогия в свойствах актиноидов и лантаноидов проявляется также в процессах экстракции, соосаждения и некоторых других. Экстракционные методики, разработанные для выделения лантаноидов, оказались пригодными и для выделения актиноидов. [c.16]

Методы выделения плутония и нептуния из облученного урана основаны главным образом на явлениях соосаждения, экстракции и ионного обмена, где важное значение имеют процессы комплексообразования данных элементов в водных растворах. В этой главе кратко рассмотрены те методы выделения и разделения трансурановых элементов, в основе которых лежит применение комплексных соединений этих элементов. Некоторые из этих методов были испытаны только в лабораторных условиях, другие же нашли применение в пропессах разделения, проводимых в заводских масштабах. [c.198]

С исторической точки зрения, методы, основанные на соосаждении, были первыми, примененными для выделения плутония Концентрация плутония может быть настолько незначительной, [c.275]

Поведение веществ при индикаторных концентрациях существенно отличается от их поведения при весовых количествах. Для количественного выделения макроколичеств плутония основным критерием является малая растворимость выделяемого соединения. В индикаторных концентрациях плутоний обычно не способен образовывать твердую фазу и для его выделения в раствор приходится вводить носитель, с которым и происходит соосаждение плутония. Методы осаждения и соосаждения плутония до сих пор находят применение в аналитической практике. Осаждение весовых количеств применяют в основном в качестве арбитражных и прецизионных методов, в то время как соосаждение широко используется для концентрирования плутония и очистки его растворов. [c.263]

Мое следующее соприкосновение с хроматографией произошло лишь спустя два года. Во время войны я работал в лаборатории металлургии Чикагского университета. Передо мной стояла задача разработать промышленный метод выделения тогда еще нового элемента плутония, присутствовавшего в незначительных количествах в смеси урана и высокорадиоактивных продуктов его распада, причем технологическая схема должна была предусматривать дистанционное управление процессом. Вспомнив свои беседы с Цехмейстером, я включил колоночную хроматографию на неорганических сорбентах в число различных методов разделения, которые предстояло исследовать работавшей со мной группе химиков. Однако такой подход не выдержал конкуренции со стороны более понятного в то время метода соосаждения. [c.7]

Осаждение плутония на носителе. Метод приготовления препаратов осаждением на носителе арйменяют при измерении малых количеств плутония, которые не могут бытЬ отделены от мешающих примесей и сконцентрированы методами экстракции и хроматографии. В качестве соосадителей удобнее использовать соединения, дающие кристаллические осадки. Приготовление препаратов не отличается от метода выпаривания растворов, так как осадок переносится на подкладку в виде взвеси микропипеткой, равномерно распределяется, высушивается и прокаливается. При соосаждении приходится считаться с тем, что выделение плутония на носителе редко бывает более 997о [3, гл. 16]. [c.137]

Многочисленные технологические и аналитические методы выделения и очистки плутония основаны на соосаждении плутония. Для практической разработки схем выделения плутония, кроме теоретических основ, необходимо опираться на имеющиеся сведения, относящиеся к устойчивости степеней окисления плутония в определенных условиях, растворимости различных его соединений, кинетике окислительно-восстановительных реакций, поведению плутония при соосаждении с различными носителями, а также поведению примесей в аналогичных условиях. Данные по этим волросам, кроме двух последних, были подробно рассмотрены в предыдущих разделах. Ниже приведены литературные данные по поведению примесей, сопутствующих плутонию, а также по соосаждению плутония на различных носителях. [c.265]

В тех случаях, когда в исследуемом растворе присутствуют большие количества урана (до 250 л) и хрома наряду с элементами, не осаждаемыми в щелочной и аммиачной средах, для выделения плутония можно применять соосаждение плутония с гидроокисью никеля в присутствии перекиси водорода (А. А. Чайхорский и сотр., 1953 г.). Метод отделения плутония от урана и хрома основан на способности этих примесей образовывать растворимые перуранаты и хроматы в щелочной среде (КОН, NaOH) в присутствии перекиси водорода. В тех случаях, когда в растворе кроме урана и хрома присутствуют медь, цинк, кадмий, серебро, кальций и др., не осаждаемые в аммиачной среде элементы, соосаждение плутония проводят на гидроокиси Лантана аммиаком, не содержащим углекислоты в присутствии перекиси водорода. Большим преимуществом данного метода (соосаждение с гидроокисью никеля) является его быстрота (выделение и определения плутония занимает около часа), а также возможность определять плутоний из раствора со значительным содержанием урана (до 250 л). Точность определения 67о. [c.279]

Старик и сотр. [210] применили соосаждение плутония с диацетатом уранила для очистки плутония от естественных а-активных радиоэлементов (Ра, ТЬ, На, Ро), содержащихся в урановой смоляной руде, и показали возможность полного отделения от указанных элементов при 2-кратном осаждении. Выделение проводят из 0,1 N азотнокислого раствора. Вначале в этом растворе окисляют плутоний до шестивалентного состояния броматом калия. При окислении плутония марганец, содержащийся в руде, выпадает в осадок в виде перекиси. Это способствует лучшей очистке плутония от радиоэлементов (особенно от протактиния). После отделения осадка перекиси марганца Ри(У1) осаждают с осадком диацетата уранила, при 90°С двойным объемом 45%-ного раствора ЫаСООСНз из раствора 2 N НЫОз. Плотный кристаллический осадок диацетата уранила отделяют декантированием и после промывания растворяют ъ 2 N НЫОз. Эту операцию повторяют. После растворения осадка производят осаждение из восстановительной среды и тем самым отделяют плутоний от урана. Для более тщательного отделения урана авторы работы [210] после коицентрирова ния плутония (соосаждение с гидроокисью) применяли экстракцию ди-этиловым эфиром. [c.280]

Вейсс и Шипман [723] установили, что плутоний количественно соосаждается с родизонатом калия из водных растворов (pH 5) и применили этот реагент для выделения плутония из мочи. Осаждение производят следующим образом. Добавляют твердый родизонат калия (20 мг) к 20 мл мочи (pH 6). После растворения родизоната калия добавляют 10 мл абсолютного этилового спирта. Образующийся осадок родизоната калия количественно захватывает плутоний. Авторы работы [723] показали, что до рн 4 плутоний не соосаждается с этим реагентом. Наиболее полное (100%) выделение плутония наблюдается при pH 9. Метод применим для выделения плутония с целью концен- трирования. Для отделения плутония от примесей его необходимо сочетать с другими методами (фторидное соосаждение с лантаном, ионообменная очистка и др.). [c.284]

Определение плутония. Анализ плутония производят пре-имуихественно измерением его радиоактивности. Выделение плутония из анализируемого материала и его очистку ведут обычно комбинированием окислительных и восстановительных осаждений фторидов или ацетатов. От многих элементов плутоний отделяют соосаждением его в восстановленном состоянии с двойным сульфатом лантана и калия [27]. Плутоний в растворе, содержащем 5—7% азотной кислоты и 0,2—0,3 г л лантана, восстанавливают сернистым газом на холоду до четырехвалентного или при нагревании (90—95°) —до трехвалентного, после чего раствор насыщают твердым сульфатом калия. После отстаивания в течение 10—12 час. в осадке содержится 95—99% плутония. Для очистки плутония применяют также экстракционное выделение. [c.534]

Кроме указанных методов для выделения плутония и нептуния из облученного урана используются различные процессы, основанные на соосаждении простых и смешанных соединений этих элементов с фторидом лантана (лантанфторидный цикл [5—7]),фосфорнокислым висмутом(висмутфосфатный цикл), фосфорнокислым цирконием (фосфатноциркониевый цикл [8—И]), двойным сульфатом калия и лантана (сульфатный метод [12]). [c.199]

Солянокислый раствор, полученный после выделения и очистки плутония из образца мочи методами соосаждения, экстракции и ионного обмена, выпаривают до 1—2 мл н нейтрализуют по фенолфталеину. Затем к раствору добавляют 4 капли конц. НС1 для предупреждения соосаждения плутония с гидроокисью железа, которое может присутствовать в следовых количествах, и слегка нагревают. К полученному раствору добавляют 1 мл раствора Na lO (10—14 вес.% активного хлора) и быстро (для предотвращения разложения гипохлорита) Ъ мл 2 М КОН. Далее раотаор упаривают до половинного объема, количественно переносят в электролитическую ячёйку и разбавляют водой до 10 мл. [c.135]

Растворимость этого соединения в воде достаточно мала поэтому было предложено использовать колонку, заполненную микротеном и НХ70, для выделения нептуния и плутония из мочи [29]. Поскольку -НХ70 мало растворима в воде, можно было использовать умеренные объемы водного раствора, проводя предварительное соосаждение обоих радиоактивных элементов с фосфатами кальция и магния. [c.379]

Теноилтрифторацетон применяют при радиохимическом определении плутония и нептуния [819, 820]. Например, Мур [819] разработал способы радиохимического определения Np и которые включают в качестве первой стадии соосаждение этих изотопов с осадком фторида лантана и затем экстракцию при помощи ТТх в ксилоле. Выделенный Np определяют по -излу-чению на сцинтилляционном счетчике с кристаллом NaJ(Tl). Для введения поправки на химический выход в начале операций вводят (Количество которого после вьщеления определяют по а-излучепию. [c.243]

Фосфат висмута, применяемый для соосаждения плутония, в 0,1 —0,3 М HNOs захватывает также америций. Такие примеси, как кальций и магний, при этом не захватываются. В одной из методик обсуждается применение этой особенности для выделения америция из мочи. [c.27]

Процессы соосаждения плутония составляют основу методов, впервые примененных для его выделения. В низших степенях окисления плутоний хорошо соосаждается с фторидами, сульфатами, фосфатами, оксалатами и рядом других органических соосадителей. Специфическим носителем для является уранилтриацетат на- [c.474]

Таким образом, при выделении нептуния необходимо отделять его от продуктов деления, а также от урана или плутония или от того и другого вместе. Для этих целей широко используется многообразие степеней окисления, проявляемых ураном, нептунием и плутонием. В зависимости от валентного состояния эти элементы ведут себя по-разному при соосаждении, комплексообразовании, экстракции растворителями, катионном и анионном обмене. Следовательно, при выделении любого из этих элементов возможно широкое применение разнообразных химических способов. При выделении какого-либо из этих элементов из смеси продуктов используется его способность проявлять различные свойства в зависимости от степени окисления, которую молено изменять на протяжении всего цикла очистки. Смысл большинства из этих процедур состоит в том, что примеси, сопроволедаюшие уран, нептуний или плутоний в одном из их состояний окисления, ведут себя совершенно иначе, когда эти элементы переводят в другое состояние окисления. Таким образом, окислительно-восстановительные циклы являются основой для очистки урана, нептуния и плутония от продуктов деления. Вместе с тем суш ествуют большие различия в том, как получить эти элементы в определенной степени окисления. Благодаря тому что одни и те же валентные состояния этих трех элементов обладают относительно разной стабильностью, удается получать растворы, содержащие все три элемента в различных состояниях окисления. На этом основаны методы разделения этих трех элементов. [c.317]

Выделение и очистку нептуния можно осуществлять методами осаждения, экстракции, ионного обмена и возгонки. При выделении нептуния необходимо отделять его от продуктов деления, а также от урана или от плутония. Уран, нептуний и плутоний отличаются многообразием степеней окисления. Свойства различных степеней окисления одного и того же элемента в процессах соосаждения, экстракции и ионного обмена неодинаковы. Так, нептуний в трех- и четырехвалентном состоянии образует фториды, не растворимые в воде, однако фториды пяти- и шестивалент- [c.231]

Ридберг 24] описал применение фосфата висмута для выделения индикаторных количеств плутония. В окислительно-восстановительном цикле в качестве окислителя использовали висмутат натрия, а в качестве восстановителя—двухвалентное железо-гадразин. Железо (П)-гидразин восстанавливал плутоний до трехвалентного состояния, после чего плутоний соосаждался с фосфатом висмута, однако этот метод, по-видимому, менее эффективен, чем соосаждение плутония в четырехвалентном состоянии. Для удаления циркония и ниобия адсорбционным методом может использоваться силикагель, который для этой цели рекомендован Ридбергом. Окончательная очистка плутония производилась путем экстракции ТТА. [c.280]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология