Плутоний (III), (IV), Трибутилфосфат

Основные недостатки трибутилфосфата — значительная вязкость (3,41 с-пуаз при 25°) и плотность (0,973), близкая к плотности воды, затрудняют разделение фаз. Для устранения этих помех применяют инертные разбавители керосин, синтин, хлороформ, четыреххлористый углерод, бензол и парафиновые углеводороды. Коэффициенты распределения плутония при этом понижаются, но остаются достаточно высокими. Избирательность экстракции увеличивается. [c.318]

Рис. 95. Экстракция плутония трибутилфосфатом в зависимости от концентрации НЫОз в водной фазе

Экстракция плутония трибутилфосфатом [c.317]

Эффективность экстракции нитратов плутония трибутилфосфатом в значительной степени определяется природой растворителя (рис. 97) [192]. [c.320]

Рис. 6-40. Схема выделения урана и плутония из облученного топлива путем экстракции раствором трибутилфосфата в керосине. Разделение плутония и урана

Американскими учеными [224] разработан непрерывный процесс экстракции плутония трибутилфосфатом. Исходный 4—5 N азотнокислый раствор, содержащий уран, плутоний и продукты деления, обрабатывали нитритом натрия для переведения плутония в Ри(1У) и экстрагировали раствором ТБФ в углеводороде Амско 123-15 . На этой операции плутоний и уран отделяли от продуктов деления. Затем плутоний реэкстрагировали в разбавленную азотную кислоту, содержащую восстановитель. Этот метод отделения плутония от примесей может быть применен и в аналитической практике. [c.323]

Основными этапами процесса экстракции урана и плутония трибутилфосфатом являются [10, 12] [c.623]

Условия извлечения урана и плутония трибутилфосфатом [c.154]

Леман Г. A. Исследование кинетики экстракции железа аце-тилацетоном и азотной кислоты и нитрата плутония трибутилфосфатом. Дис. на соискание учен, степени канд. хим. наук. М., 1973 (Моск. хим.-технол. ин-т им. Д. И. Менделеева). [c.117]

Отмечается также [208], что применение экстракции аминами для извлечения плутония из растворов облученного естественного урана, несмотря на вероятные преимущества такой схемы, по-видимому, мало перспективно, так как для переработки таких растворов давно применяются схемы, основанные на совместном извлечении урана и плутония трибутилфосфатом, и накоплен большой производственный опыт. Более перспективной схема извлечения плутония аминами в начале процесса может оказаться для переработки облученных твэлов ядерных реакторов на быстрых нейтронах, в состав которых входит значительное количество плутония [784]. При переработке твэлов этого типа потребуется (для обеспечения экономичности топливного цикла) быстрое возвращение плутония в цикл, из чего вытекает необходимость перерабатывать топливо с малым временем выдержки, имеющее очень высокую р- и у-активность. Предполагается, что радиационно устойчивые амины будут подходящими экстрагентами для быстрого извлечения и очистки плутония при переработке твэлов реакторов на быстрых нейтронах. Ожидается (784], что в этом случае плутоний можно быстро (без длительной выдержки топлива) извлечь из облученных твэлов и повторно использовать. Рафинат, содержащий все продукты деления и уран, может храниться неопределенное время или выдерживаться до снижения активности в нужных пределах, после чего из него может регенерироваться уран по известным схемам с применением ТБФ [208]. [c.215]

Одна из схем процесса экстракционного извлечения урана и плутония трибутилфосфатом показана на рис. 108. [c.284]

Очистка и концентрирование плутония. Водный раствор, получаемый в результате реэкстракции, содержит весь плутоний и небольшое количество урана (около 0,5 г/л). Этот раствор обрабатывают при комнатной температуре нитритом натрия для окисления Ри(1П) в Ри(1У), затем добавляют в раствор определенное количества НЫОз (высаливатель). Далее экстрагируют плутоний трибутилфосфатом по способу, подобному ранее описанному (стр. 283). [c.286]

Метилизобутилкетон не должен содержать более 1% органических примесей, так как увеличивается растворимость Сг и 2г. Коэффициент распределения урана и плутония между фазами улучшается в присутствии нитратов аммония, кальция, магния, натрия и аммония, а также азотной кислоты, повышение же температуры влияет неблагоприятно. Метилизобутилкетон растворяет в небольших количествах также 2г, N5, 11-238, Ки и Сг. Трибутилфосфат раство- [c.433]

Плутоний из продуктов распада выделяется экстракцией метилизобутилкетоном [424], а из раствора, содержащего америций,— трибутилфосфатом [428]. [c.441]

Пример 2. Раствор трибутилфосфата в бензоле применяют для экстракции из раствора соли плутония. [c.132]

Растворы комплекса плутония (IV) с трибутилфосфатом подчиняются закону Бера в пределах исследованных концентраций Pu(IV) 0,05—1,5 мг/мл. [c.162]

Экстракционно-фотометрическому определению 5,0—Ш мг/мл плутония не мешают и (VI) в концентрациях до 2,5 г/л, ТН, Сг(П1), А1, М , А , Мп и Си в количествах до 5 г/л. Ре(1П) и 2г экстрагируются вместе с плутонием в значительных количествах, причем железо завышает величину оптической плотности, а цирконий занижает ее. Точность определения не ниже 0,5%. Чувствительность этого метода на два порядка выше чувствительности метода определения плутония в растворах трибутилфосфата. [c.164]

В азотнокислых растворах четырехвалентный плутоний способен образовывать ряд нитратных комплексов от Ри(НОз) + до Ри(НОз)б [3, гл. 9]. Рядом исследователей было показано, что плутоний экстрагируется в виде молекулярных соединений нитратных комплексов Ри(НОз)4 и Ри(НОз)б с экстрагентом. Нитраты плутония хорошо извлекаются кислородсодержащими экстрагентами спиртами, эфирами, кетонами и эфирами неорганических минеральных кислот, подобными трибутилфосфату. [c.306]

Трибутилфосфат (три-н-бутиловый эфир ортофосфорной кислоты или ТБФ) нашел широкое применение для экстракционного отделения плутония. [c.317]

ТБФ медленно гидролизуется водой. В кислой среде, как в водной, так и в органической фазах, гидролиз ТБФ проходит через несколько стадий с образованием последовательно дибутилфосфата (ДБФ), монобутилфосфата (МБФ) и фосфорной кислоты. Продажный трибутилфосфат обычно содержит указанные соединения и, кроме того, бутанол. Эти примеси затрудняют экстракцию плутония. Бутанол восстанавливает Pu(IV) и Pu(VI) до Ри(1П), тем самым снижая полноту экстракции. Дибутил-фосфат с четырехвалентным плутонием образует очень прочные комплексы, которые хорошо экстрагируются, но плохо реэкстра-гируются. Кроме того, в присутствии дибутилфосфата увеличивается экстрагируемость примесей. Монобутилфосфат, растворимый в воде, образует с плутонием неэкстрагирующиеся осадки. [c.317]

Из табл. 33 и рис. 95 видно, что с повышением кислотности коэффициент распределения плутония увеличивается благодаря высаливающему действию нитрат-иона. При кислотности более 7 М происходит уменьшение Kd. Это, по-видимому, вызвано тем, что азотная, кислота образует соединения с ТБФ (например, НЫОз ТБФ), уменьшающие концентрацию свободного ТБФ и тем самым снижающие экстрагируемость плутония. Кислота оказывает такое же влияние, как и при экстракции эфирами, хотя плутоний экстрагируется в разных формах. Простые эфиры растворяют нитратные комплексы плутония, а трибутилфосфат — соединения в молекулярной форме. [c.319]

Распределение плутония при экстракции трибутилфосфатом зависит от температуры [2, 162, 192] (см. рис. 98). [c.320]

Хайд [231] указывает на экстракцию плутония 20%-ным раствором трибутилфосфата в бензоле, четыреххлористом углероде и др. [c.323]

Соловкин, Иванцов и Ренард [208] исследовали экстракционную способность трибутилфосфата по отношению к перхлорату четырехвалентного плутония. Коэффициенты распределения в этом случае значительно меньше, чем при экстракции из азотнокислых растворов, но достаточно велики, чтобы ими можно было пренебречь (табл. 37). [c.326]

Для экстракции плутония кроме трибутилфосфата были опробованы и другие эфиры фосфорных кислот [21, 249, 279, 331, 699]. [c.328]

В последнее время для экстракционного отделения плутония все более широкое применение находят высокомолекулярные амины. Амины, как и трибутилфосфат, обладают высокими экстракционными свойствами и могут использоваться в отсутствие высаливателей. Преимущество аминов состоит в высокой радиационной устойчивости [41], что позволяет извлекать плутоний из высокоактивных сбросных растворов, а также неоднократно использовать экстрагент без очистки и регенерации. [c.340]

Бутекс позволяет отделить плутоний от циркония. Рутений же экстрагируется совместно с плутонием. Трибутилфосфат, наоборот, дает хорошую очистку плутония от рутения. Проводя последовательное извлечение бутексом и трибутилфосфатом, можно добиться полного отделения плутония от продуктов деления [233]. [c.314]

Экстрагируемость указанных комплексов плутония трибутилфосфатом различна. На рис. 95 йриведены коэффициенты распределения плутония в различных валентных состояниях. [c.318]

Гольдщмидт, Реньо и Прево [65] предложили метод экстрагирования плутония трибутилфосфатом, разбавленным до 40% высококипящими парафиновыми углеводородами. Вначале экстрагируют смесь плутония и урана из 1,7 N азотнокислого раствора. Отношение объемов экстрагента и водного раствора при экстракции поддерживается равным 2,8. После разделения фаз органический раствор промывается 3—4 N НЫОз для более полного отделения от продуктов деления. Органическая фаза содержит весь уран, не менее 99,8% плутония, около 5% р-активных и около 1 % уЗ <тивных продуктов деления. Затем органический экстракт обрабатывают водным раствором восстановителя. При этом плутоний восстанавливается до Ри(П1) и переходит в водную фазу, а уран остается в органической фазе. При малой концентрации плутония (до 1 мкг/мл) в качестве восстановителя применяют 0,3 N раствор гидразина, содержащий 0,2 Л/ НЫОз, при концентрации же плутония выше 2 мкг/мл для восстановления используют 0,3 N раствор гидразина, содержащий 0,0025 моль/л сульфомината железа, при кислотности 0,24 N [c.323]

Из сбросных растворов после экстракции урана и плутония трибутилфосфатом s может быть отделен после очистки от других катионов соосаждением с гидроокисью трехвалентного железа. s и Ru остаются в растворе, из которого s осаждается в виде s2ZnFe( N)e путем добавления к раствору зкви-молярных количеств К4ре(СН)б и азотнокислого цинка при pH = = 2,7. Полученный осадок гидролизуется водяным паром при 250—300° С, затем s выщелачивается водой. Раствор подкисляют НС1 и упаривают досуха. [c.251]

Шевченко и Смелов [248, 249] показали, что предельно допустимые концентрации монобутилфосфата и дибутилфосфата в трибутилфосфате, не влияющие на экстракцию, плутония, составляют 0,001 и 0,0001 моль1л соответственно. Поэтому трибу-тилфосфат перед употреблением следует очищать. [c.318]

Извлечение s из сильно азотнокислых растворов после экстракции урана и плутония трибутилфосфатом можно проводить фосфорновольфрамовой кислотой, которая осаждает Таблица 8.3. Растворимость азотнокислых только ионы цезия и аммо- солей некоторых металлов в HNO3 ния. При небольшом избытке осадителя большая часть аммония остаётся в растворе. Отмытый от примесей осадок обрабатывают насыщенным раствором Ва(0Н)2. [c.251]

В установке для разделения урана, плутония и продуктов распада, построенной в США в 1951 г., стоимостью 800 тыс. долларов, производительностью около 350 кг урана в сутки, в качестве растворителя применен трибутилфосфат. Диаметр экстракционных колонн с пульсацией составляет 250 мм при высоте 6,6—13 м 1377]. В Айдахо (США) в качестве растворителя в экстракционной установке применен метилизобутилкетон [347, 383, 403], подобно тому как в Винд-скейле (Англия) [3941. [c.435]

Для очистки и вьщеления Ри также применяют в основном экстракционные методьг Больщинство из них базируется на различиях в растворимости нитратов в органических растворителях. Нитраты Ри хорошо извлекаются спиртами, эфирами, кетонами и кислородсодержащими фосфорорганическими соединениями. В частности, практически полностью плутоний извлекается трибутилфосфатом. Варьгфуя условия экстракции, его можно отделить от большей часги элементов, экстрагируемых этим реагентом. Измерение активности препарагов Ри проводят на многоканальных (х-спектрометрах в диапазоне энергий 4800-5700 кэВ по площадям пиков полного поглощения а-частиц с энергиями 5450 ( Ри) и 5150 (" "Ри) кэВ. [c.310]

Среди методов разделения элементов в различных степенях окисления распределительная хроматография на колонках занимает далеко не последнее место [121]. На колонках с силиконированным силикагелем были разделены двух- и четырехвалентное олово, трех- и пятивалентный мышьяк, трех-, четырех- и шестивалентный плутоний неподвижной фазой в этих опытах по хроматографическому разделению служил трибутилфосфат. Трех- и четырехвалентный церий, а также двух- и трехвалентное железо были разделены на колонках с фторопластом-3 (Kel-F) с применением органических растворителей (в первом случае трибутилфталата, а во втором — триоктилфосфинок-сида). [c.177]

Спектр светопоглощения комплекса плутония(IV) с трибу-тилфосфатом Ри(МОз)4 2ТБФ имеет характерные максимумы поглощения при 430, 490 и 660 ммк (рис. 63). Величина оптической плотности при этих длинах волн практически не зависит от концентрации азотной кислоты в органической фазе вплоть до 0,4 М. Светопоглощение остается неизменным в течение 28 час. Концентрация трибутилфосфата в растворе в значительной мере влияет на оптическую плотность. Максимальные значения молярные коэффициенты погашения имеют в 5—15%-ных растворах трибутилфосфата в синтине (рис. 64). [c.162]

М. К. Чмутова (1960 г.) разработала фотометрический метод определения плутония, который заключается е реэкстракции плутония из трибутилфосфата водным раствором арсеназо III и последующем измерении оптической плотности. [c.172]

Анализируемый раствор (4—6 М по HNO3) встряхивают с равным объемом 23%-НОГО раствора трибутилфосфата в синтине. После разделения фаз в делительную воронку отбирают 10 мл органического раствора, содержащего 8—10 мкг плутония, добавляют 25 мл 0,057о-ного раствора арсеназо III в [c.172]

Трибутилфосфат представляет собой неионизованный растворитель и вследствие этого особенно хорошо извлекает нитраты элементов, которые легче всего ассоциируются в молекулы. Основное достоинство экстра1кции плутония ТБФ заключается в высоких коэффициентах распределения, что позволяет за одну экстракцию практически количественно извлекать плутоний в органическую фазу в отсутствие высаливателей. Этот растворитель нелетуч (т. кип. 289° С) и обладает низкой растворимостью в воде и азотнокислых растворах [267] [c.317]

На коэффициент распределения плутония большое влияние оказывает концентрация урана в исходном водном растворе (табл. 34). Хорошо экстрагирующийся О(VI) связывает трибутилфосфат и тем самым снижает коэффициент распределения плутония. [c.321]

В присутствии фосфорной кислоты можно отделить плутоний от урана и продуктов деления экстракцией ТБФ. Шевченко, По-вицкий и Соловкин [247] описали метод переработки облученных тепловыделяющих элементов первой атомной электростанции СССР. Получаемые после растворения тепловыделяющих элементов азотнокислые растворы содержали уран (от 100 до 120 г/л), плутоний, молибден, магний, осколочные элементы и фосфорную кислоту (до 46 г/л). Кислотность растворов составляла 5 М НМОз. Метод заключался в раздельном экстракционном извлечении сначала урана, а затем Ри(1У) 20%-ным раствором трибутилфосфата в гидрированном керосине. [c.324]

Лэйрсен и Сайлс [518] применили трибутилфосфат для экстракционного отделения плутония от урана и продуктов деления из солянокислых растворов. Разбавителем для ТБФ служил четыреххлористый углерод, в качестве высаливателя использовалась соляная кислота. [c.324]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология