Растворы трансурановых элементов

НИКОТИНОНИТРИЛ (3-цианпиридин), л 50 °С, к., 205—208 °С легко растворяется в воде, спирте, эфире, бензоле. Получение взаимодействие K N с 3-пиридинсульфокислотой или u N с 3-бром-пиридином окислит, аммонолиз 3-метилпи- [ Г ридина (0-пиколина). Применяется в произ-водстве никотиновой к-ты и никотинамида. НИЛЬСБОРИЙ (№е15ЬоЬг1ит) N5, искусственный радио-акт. хим. элем. Vгр. периодич. сист., ат. н. 105 относится к трансурановым элементам. Известны 4 изотопа с мае. ч. 257, 260—261 наиб, долгоживущий N5 (Т /г 40 с). Изотоп N5 (Г /Л.б с) впервые получен Г. Н. Флеровым с сотрудниками в 1970 при бомбардировке Аш ионами Ne изотоп N5 получен А. Гиорсо в 1970 р-цией с ионами N. Степень окисл. -Ь5. По хим. св-вам аналогичен Та. Известны летучие хлорид и бромид N3. Название элем. <Н. предложено в СССР, в США этот элем. наз. ганцем . НИМОНИК) общее название группы сплавов N1 с Сг (10-21%), А1 (0,5-6%), Т1 (0,2-4%), иногда легируемых Со (до 22% ), Мо (до 6% ) или др. Жаропрочные и жаростойкие материалы, работоспособные при т-рах до 1000 С. Конструкционные материалы в авиации и ракетной технике. [c.379]

Основные направления аналитического и технологического использования ионообменной хроматографии следующие 1) разделение близких по свойствам элементов с применением комплексообразующих реагентов (например, редкоземельных и трансурановых элементов) 2) удаление мешающих ионов 3)концентрирование ценных микроэлементов из природных и промышленных вод 4) количественное определение суммарного содержания солей в растворах 5) деминерализация воды 6) получение кислот, оснований, солей извлечение редких и рассеянных элементов (урана, золота, серебра, германия и др.). [c.225]

Б. Растворы трансурановых элементов [c.361]

Очень важно, что каждый из америциевых ионов дает ярко выраженный и характерный только для пего спектр поглош ения. Это позволяет очень эффективно использовать спектрофотометрический метод для исследования окислительно-восстановительных процессов, происходящих с ионами америция в растворах. А это важно не только для химии трансурановых элементов, но и для понимания механизма окислительно-восстановительных реакций вообще. [c.412]

Плутоний — трансурановый элемент с атомным номером 94, представляет собой серебристый металл с температурой плавления 639 °С. Имеет шесть аллотропических модификаций. При нагревании на воздухе быстро окисляется и при 300 °С самовозгорается. При нагревании в присутствии водорода, углерода, азота, кислорода, фосфора, мышьяка, фтора, кремния, теллура образует с этими элементами твердые нерастворимые соединения. Диоксид плутония, полученный при низких температурах, легко растворяется в концентрированной соляной и азотной кислотах. Прокаленный диоксид трудно растворим в этих же кислотах. [c.292]

Цветные реакции Ри (IV) и Np (IV) не полностью идентичны цветным реакциям Zr, Th, U (IV). Благодаря определенным различиям в химических свойствах (разница в значении pH начала гидролиза, различная комплексообразующая способность и т. д.) оптимальные условия реакций несколько отличаются, на чем основано избирательное определение одного элемента на фоне других. Все эти специфические особенности поведения ионов трансурановых элементов в растворах требуют дальнейшего тщательного изучения. [c.137]

М раствором лактата аммония радиоактивных изотопов редкоземельных элементов, поглощенных на катионите КУ-2, подтверждает возможность разделения этих элементов. Аналогично методом ионного обмена достигается разделение трансурановых элементов. [c.97]

В водном азотнокислом растворе часто сосуществуют несколько окислительных состояний трансурановых элементов, таких, как плутоний и нептуний. Переработка природного или обогащенного облученного урана или облученного нептуния (например, при производстве плутония-238) часто основана на экстракции из азотнокислых растворов с помощью ТБФ. Для выбора оптимальных условий экстракции необходимо знать окислительные состояния плутония и нептуния в исходном и конечном водных растворах, где могут сосуществовать Pu(III), Pu(IV), Pu(VI), Np (IV), Np(V), Np (VI), a также полимерные и коллоидные формы этих элементов. [c.269]

В ряде случаев распределительная хроматография имеет преимущества перед обычной экстракцией [704, 708]. Ее особенно выгодно использовать для разделения элементов с близкими свойствами (имеющих мало различающиеся константы экстракции), например редкоземельных. Колонка удобна для работы с высокоактивными растворами, когда обычные делительные воронки использовать нельзя, а лабораторные экстракторы мало пригодны для дистанционного управления. При хроматографировании с обращенными фазами можно работать с очень малыми объемами органического растворителя (порядка 1 мл и даже меньше), причем можно применять растворители, образующие устойчивые эмульсии. Хроматографическая колонка позволяет определять коэффициенты раснределения по выходным кривым, что имеет значение для тех случаев, когда обычным путем коэффициент распределения определить трудно (трансурановые элементы). К недостаткам распределительной хроматографии относится трудность использования реагентов, не обеспечивающих быстрой экстракции, поэтому, например, ТТА мало удобен. [c.219]

Вещество мишени, представляющее обычно окись плутония, растворяют в азотной кислоте с примесью плавиковой кислоты, после чего производят окисление плутония подходящим окислителем до шестивалентного состояния. Затем осаждают трехвалентные трансурановые элементы на фториде лантана вместе с осколочными редкоземельными элементами. Осадок растворяют в азотной кислоте, насыщенной борной кислотой, и осаждают аммиаком гидроокись лантана. Таким образом выделяется сумма трансурановых и редкоземельных элементов. Далее необходимо отделить эти группы друг от друга и произвести разделение внутри групп на индивидуальные элементы. [c.402]

Групповое отделение трансурановых элементов от редкоземельных может быть осуществлено вследствие различия в образовании хлоридных комплексов у этих двух групп элементов [13, 15]. Это различие предположительно приписывается большей вероятности образования гибридных ковалентно-связанных орбит для 5/-электронов по сравнению с более глубоко расположенными 4/-электронами. Практическим результатом этого является то, что трехвалентные ионы актинидов в некоторой мере связываются в анионные комплексы в очень концентрированном растворе соляной кислоты (12—13 М) и таким образом могут быть избирательно вымыты из катионитной колонки, в то время как редкоземельные элементы вымываются позже вытеснением их Н-ионами. На анионитной колонке порядок вымывания получается обратным, т. е. редкоземельные элементы вымываются первыми непосредственно за свободным объемом колонки, затем вымываются актиниды, хлоридные анионные комплексы которых задерживаются анионитной смолой. Присутствие 20% этилового спирта в концентрированной соляной кислоте усиливает комплексообразование трансурановых элементов и улучшает их отделение от редкоземельных элементов. [c.403]

Разделения элементов внутри групп можно выполнить быстро только ионообменными методами с применением растворов комплексообразующих агентов, причем разделение трансурановых элементов проводится точно так же, как и редкоземельных элементов в индикаторных количествах. [c.403]

Специальные главы посвящены химии урана и его соединений, химии растворов урана, плутония и трансурановых элементов, химии конструкционных материалов циркония, гафния, бериллия, а также химии тяжелой воды, органических теплоносителей и графита. Некоторые главы посвящены переработке и захоронению радиоактивных отходов и разделению изотопов. [c.4]

Несомненным достоинством книги М. Мархола является всестороннее освещение вопроса применения нонообмеиников в аналитической химии. В ней дается общее представ ление о синтетических органических (иониты) и различных неорганических (оксиды и гидроксиды, гетерополикислоты, фос-форомолибдаты и пр.) ионообменных сорбентах, подробно описаны основные свойства ионообменных сорбентов и методики их определения, а также кратко изложены вопросы теории ионообменное равновесие и теория тарелок. Основное внимание автор уделяет изложению хроматографических методов разделения ионов по группам (подгруппам) периодической таблицы Д. И. Менделеева, включая редкоземельные и трансурановые элементы (материал этого раздела занимает почти половину книги). Кратко описано применение ионитов для определения общего солесодержания растворов и удаления мешающих ионов. Специальная глава посвящена технике выполнения ионообменных опытов. [c.6]

Технологический процесс состоит из трех основных стадий 1) растворение ураново-алюминиевых элементов в азотной кислоте, 2) корректировка состава полученного раствора в соответствии с требованиями процесса экстракции растворителем и 3) отделение урана от алюминия, продуктов деления и трансурановых элементов, которые содержатся в топливных элементах. Отделение осуществляется посредством непрерывной жидкостной экстракции с применением метилизобутилкетона (гексона) в качестве растворителя. Схема технологического процесса изображена на рис. 1. [c.9]

Все трансурановые элементы являются интенсивнейшими а-излучателями. Один микрограмм нептуния испускает в минуту 1520 а-частиц а-радиоактивность в сто раз выше характеризуется громадной а-актив-ностью один микрограмм этого изотопа испускает вл1инуту 10 частиц. Это обстоятельство весьма затрудняет работу со сколь-нибудь заметными количествами многих заурановых элементов, а также обусловливает весьма своеобразное поведение этих элементов. При растворении солей плутония в воде спустя некоторое время можно обнаружить в растворе перекись водорода. Соли же кюрия, растворенные в воде даже в незначительных концентрациях, спустя непродолжительное время вызывают закипание раствора. [c.106]

Трансурановые элементы (заурановые элементы) — радиоактивные химические элементы, расположенные вслед за ураном в периодической системе Д. И. Менделеева. Атомные номера 93. Большинство известных трансурановых элементов (93—103) принадлежит к числу актиноидов. Все изотопы их имеют период полураспада значительно меньший, чем возраст Земли. Поэтому Т. э. практически отсутствуют в природе и получаются искусственно посредством различных ядерных реакций. Первый из трансурановых элементов нептуний Np (п. н. 93) был получен в 1940 г. бомбардировкой урана нейтронами. За ним последовало открытие плутония (Ри, п. н. 94), америция (Ага, п. н. 95), кюрия (Сга, п. н. 96), берклия (Вк, п. н. 97), калифорния( f, п. н. 98), эйнштейния (Es, п. н. 99), фермия (Рш, п.н. 100), менделевия (Md, п. н. 101), нобелия (No, п. н. 102), лоуренсия (Lr, п. н. 103) и курчатовия (Ки, п. н. 104). Так же получены Т. э.с порядковым номером 105— 106. Более или менее полно изучены химические свойства Т. э. Криста.члографи-ческне исследования, изучение спектров поглощения растворов солей, магнитных свойств ионов и других свойств Т. э. показали, что элементы с п. н. 93—103 — аналоги лантаноидов. Из всех Т. э. наибольшее применение нашел Ри как ядерное горючее. [c.138]

Соосаждение посторонних примесей с оксалатам рзэ. Несмотря на то, что осаждение оксалатов рзэ применяется довольно часто, вопрос о соосаждении примесей освещен в литературе очень слабо. Хорошо известно, что сами рзэ могут соосаждаться друг с другом в любых соотношениях при количественном осаждении. Некоторые небольшие различия в растворимости проявляются лишь при фракционном осаждении с недостатком осадителя [911, 1020]. В рассматриваемых случаях они не играют заметной роли. К рзэ по свойствам ближе всего примыкают ТЬ и трехвалентные трансурановые элементы, особенноСт и Ат. Оксалат ТЬ даже менее растворим в кислых средах, чем оксалаты элементов иттриевой группы, поэтому при осаждении он количественно выделяется с рзэ. Аналогично ведет себя Аш [1089]. [c.68]

Исследуемые образцы в виде капли раствора обьино помещают на ленточку из рения, вольфрама или тантала и высушивают инфракрасными лучами. При анализе через ленточку пропускают электрический ток, поднимая ее температуру до необходимого значения (500-2500 °С). Некоторые добавки (бораты, силикаты и др.) благоприятствуют образованию положительных ионов. Иногда для получения ионов пробу испаряют с одной ленточки, а ионизацию производят на поверхности другой, более раскаленной ленточки. Такой вариант предпочтительнее, так как ток ионов при повышенных температурах возрастает на несколько порядков. ТИ-источиики с двумя горячими ленточками часто используются для анализа трансурановых элементов ввиду очень высокой эффективности ионизации и, следовательно, малого размера пробы, необходимой для анализа. Одним из значительных преимуществ ТИ-источника является отсутствие в нем электронного луча, что приводит к резкому уменьшению числа и интенсивности фоновых пиков в масс-спектрах. [c.847]

Раствор очистили. Тринадцатиминутный изотоп оста.п ся Казалось, первый трансурановый элемент состоялся. И все же что-то было не так. Настораживали данные, по явившиеся в других лабораториях в облученном уран нашли несколько радиоактивных изотопов, химически свойства которых позволяли считать их трансурановым] элементами с атомными номерами от 93 до 96. Но в то Ж1 время в тех же опытах были зарегистрированы излучате ли со свойствами тория, протактиния и других доурановы элементов. Возникла невероятная путаница. Вокру трансуранов шли горячие споры. Результаты Ферми i его товарищей то поднимались на щит, то опровергались подчас в очень резкой форме. Все сходились на том, чт( что-то есть . Но что Достоверного ответа на этот вопро( физики не могли получить в течение нескольких лет. Дискуссия то затихала, то возобновлялась с новой силой [c.380]

Многие соединения нептуния(VII) весьма устойчивы. Для всех трансурановых элементов характерно образование прочной связи с двумя атомами кислорода. Семивалентные нептуний и плутоний во всех полученных соединениях тоже связаны с кислородом. Единственная форма существования нептуния(У11) и плутония(УП) в щелочных растворах — это анион состава Ме05° . [c.391]

По предварительным оценкам (основанным на систематике свойств изотопов трансурановых элементов) ожидали, что период полураспада нового изотопа будет около одного часа. Так что падо было спешить. Кюриевую мишень быстро растворили, раствор пустили в хроматографическую колонку с катионообменной смолой Дауэкс-50 и стали промывать смолу элюентом — альфа-оксиизобутиратом аммония. [c.428]

Известно, что редкоземельные, а также трансурановые элементы разделить обычными химическими методами весьма затруднительно. Для разделения суммы редкоземельных элементов в индикаторных количествах с успехом используется ионообменный метод при этом в качестве элюирующего вещества чаще всего применяются растворы лактата или оксибутирата аммония. [c.97]

Разделение трансурановых элементов. На рис. 17-17 представлена кривая ионообменного элюирования при разделении шести актиноидов. Радиоактивный раствор, содержащий фермий (III), эйнштей-ний(1П), калифорний(III), берклий(1П), кюрий(1П) и америций(1П), вводили в ионообменную колонку. Колонку затем элюировали водным раствором лактата аммония. Заметим, что разделение контролировали [c.594]

В 1972 г. был разработан новый метод определения Ыр [ 26], основанный на извлечении Мр(1У) из мочи с помощью-ТОФО, нанесенного на микротен, нз 6 М растворов НЫОз, Для элюирования нептуний окисляют хлором при 70 °С до пятивалентного состояния. Поскольку америций, кюрий и плутоний(П1) не извлекаются в этих условиях, факторы очистки от этих трансурановых элементов высоки. [c.377]

К 1960 г. было твердо установлено существование следующих трансурановых элементов элемент 93 — нептуний, 94 — плутоний, 95 — америций, 96 — кюрий, 97 — берклий, 98 — калифорний, 99 — эйнштейний, 100 —фермий, 101—менделеевий. Элементы 97, 98, 99 и 100 были получены и изучены в чрезвычайно малых количествах — так называемых индикаторных количествах, обнаруживаемых лишь радиохимическими методами, причем огромную роль в изучении сыграл метод ионного обмена, позволивший выделять эти элементы, пользуясь цитратными, лактатными или роданидными растворами. Элемент 101—мен- делеевий — был получен в еще меньших количествах — всего в числе 17 атомов. [c.388]

Использование комплексообразования в ионообменной хроматографии позволяет производить разделение весьма близких но свойствам элементов. Достаточно упомянуть о разделении трансурановых элементов вплоть до 102 элемента. Сущность процесса заключается в том, что при продвижении потока жидкости с комплексообразующим веществом сквозь ионит происходит перераспределение ионов между сорбентом и комплексными ионами, не сорбирующимися на ионите. Однако возможен и такой процесс, когда в растворе образуются комплексные ионы того же заряда, что и разделяемые. Тогда все эти ионы одновременно сорбируются на ионите. Как нами было показано [1], комплексные ионы в определенных условиях могут быть сорбированы на ионите и потом вытеснены с него другими ионами. В этом сообщении мы разберем случай элюции на катионите раствором, содержащим вытеснитель и комплексообразователь, который дает положительно заряженные комплексные ионы. В качестве такого элемента мы пользовались Се , который легко идентифицировать по р-излучению дочернего Е =3,8 мЕу). Церий использовался в индикаторных количествах, концентрации же молочной кислоты были велики сравнительно с концентрацией церия и варьировались в интервале 0,2—0,35 N. [c.183]

В описанном методе отделение трехвалентных трансурановых элементов основано на том, что шестивалентный плутоний (а также нептуний и уран, в случае их присутствия) не образует нерастворимых фторидов. Однако полное отделение требует проведения многих циклов окисления и осаждения. Более легко можно отделить плутоний, нептуний и уран ионообменным методом [13]. Когда последние находятся в валентных состояниях > -Ь 4, они образуют прочные анионные комплексы в солянокислом растворе концентрации от 6 до 10 г-мол1л и могут быть сорбированы анионообменной смолой в этих условиях трехвалентные актиниды и лантаниды не сорбируются. Четырехвалентное состояние плутония обеспечивается добавлением нитрита аммония до концентрации 0,1 г-ж л/л. [c.402]

Химия элементов, атомный номер которых больше, чем урана, тесно связана с химией урана, тория, актиния и редкоземельных элементов. Максимальное валентное состояние трансурановых элементов при окислении + 6. Устойчивость этого валентного состояния и других состояний, больших +3, уменьшается с увеличением атомного номера. Следовательно, валентное состояние + 3 является наиболее важным окисленным состояинем для элементов, следующих за плутонием, хотя существование всех четырех состояний валентности известно для трансурановых элементов, включая америций. В условиях слабого окисления, часто встречающегося в химической практике (например, в присутств.чи нитрат-нона или воздуха), наиболее устойчивым для урана в водных растворах является валентное состояние +6. В аналогичных условиях преимущественным для нептуния является валентное состояние Ч-5, а для плутония +4. Устойчивость к окисле 1ию аналогичных твердых соединений указывает на такую же зависимость от атомного номера. За исключением различий в устойчивости к окислению и восстановлению, химическое поведение аналогичных сое.динений урана н трансурановых элементов соверш енно одинаково разница в их поведении связана с атомным радиусом, зависящим от атомного номера, [c.151]

Растворы америция (ПГ), подобно другим растворам трехвалентиых актинидов, очень похожи по свойствам иа растворы редких земель. Гидролиз и комплексообра-зоваиие в растворах америция (П1) заметно ощутимы, однако много меньше, чем в растворах, содержащих ионы более высокого заряда или меньшего размера. В ионообменных мето,дах, используемых для разделения (см. раздел 2.5), ионы трехвалентных актинидов ведут себя подобно ионам редких земель, имеющим приблизительно такие же размеры. Эти методы позволяют хорошо отделить америций от кюрия и трансурановых элементов, но не позволяют отделить их от редких зе- [c.163]

Ионный обмен имел исключительное значение при идентификации трансурановых элементов он имеет большое значение и для предыдущих элементов, особенно если речь идет о малых количествах вещества. Из предыдущего материала видно, что в случае лантанидов (гл. 31) положительные трехзарядные ионы можно элюировать из колонны с катионообменной смолой при помощи комплексообразователей, например буферных растворов цитрата, лактата или а-оксибутирата, и что порядок элюирования повторяет порядок значений радиусов гидратированных ионов, так что первым вымывается лютеций, а последним — лантан. Предполагая, что аналогичный порядок будет наблюдаться для актинидов, и экстраполируя значения, полученные для самых легких актинидов, например для и", Мр" и Ры" , можно очень точно (с точностью до капли) предсказать, когда будут элюироваться ионы тяжелых актинидов при заданных условиях. Использование этих принципов позволило Сиборгу и его сотрудникам выделить и охарактеризовать тяжелые актиниды, даже если в растворе присутствовало лишь несколько атомов данного элемента. [c.566]

Метод ионообменной хроматографии в настоящее время широко используется для получения чистых препаратов редкоземельных элементов (РЗЭ) [1—4]. Известно большое число различных методик хроматографического разделения смесей РЗЭ, но многие из них носят эмпирический характер. Наряду с этим в литературе имеется ряд сообщений, посвященных выбору условий хроматографического разделения смесей. Мейер и Тонкине [5] использовали теорию тарелок для описания процесса элюирования РЗЭ раствором лимонной кислоты теоретические кривые вымывания совпали с опытными. Метод расчета применим также для определения чистоты РЗЭ, разделяемых при помощи процесса элюирования. Корниш [6], используя выражение, данное Глюкауфом для высоты, эквивалентной теоретической тарелке (ВЭТТ), применил теорию тарелок для предсказания условий разделения смесей ряда элементов. В работах Масловой, Назарова и Чмутова [7,8] была рассчитана величина ВЭТТ для процесса вымывания церия раствором молочной кислоты, что дало возможность произвести расчет кривой элюирования и установить условия получения элемента с заданной степенью чистоты. В работе тех же авторов [8] на примере разделения церия и прометия молочной и пирофосфорной кислотами был проведен расчет процесса градиентного элюирования РЗЭ, с использованием теории Фрейлинга. Расчет удовлетворительно совпадает с экспериментальными данными. В работах Еловича и сотр. [9—12] получено выражение для расчета процесса разделения близких по свойствам элементов. На примере разделения трансурановых элементов при помощи ЭДТА показано решающее значение комплексообразования по сравнению с обычным ионным обменом. В работах Материной, Сафоновой и Чмутова[13] рассмотрена возможность применения фронтального анализа в ионообменной комплексообразовательной хроматографии. Авторы изучали процесс комплексообразования в зависимости от pH среды. Маторина [14] изучила зависимость равновесного коэффициента разделения от pH [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология