Актиниды, экстракция

В последние годы экстракция нашла широкое применение для разделения металлов и получения их в состоянии высокой чистоты. Во многих случаях она является единственным методом, который удается применить в промышленном масштабе, например, при очистке металлов, служащих топливом для атомных реакторов. Это относится как к металлам природного происхождения (уран, торий), так и к являющимся продуктами облучения (плутоний). С помощью экстракции разделяются также и другие металлы из семейства актинидов. С успехом решено разделение циркония и гафния, а также тантала и ниобия—металлов, встречающихся в природе всегда парами и, благодаря большому химическому подобию, трудных для разделения другими методами. Экстракцией можно выделить из отбросных продуктов промышленности (шлак, зола, шлам) содержащиеся в них следы различных металлов, имеющих важное техническое применение (германий, индий, церий и др.). [c.424]

Методы экстракции плутония и других четырех- и шестивалентных актинидов из нитратных сред довольно селективны, так как многие двух- й трехвалентные элементы в этих условиях не экстрагируются. [c.306]

В случае четырехвалентных элементов экстракция улучшается в ряду Т11<Ыр(1У)<Ри(IV). В шестивалентном состоянии экстрагируемость увеличивается в обратном порядке Ри(У1)< <Ыр(У1) <и(У1). Трехвалентные актиниды экстрагируются трибутилфосфатом плохо [153, 193, 266]. [c.318]

Экстрагируемость актинидных элементов в виде внутрикомплексных соединений в зависимости от валентного состояния уменьшается в ряде IV >У1 >1П, V. Поэтому обычно проводят экстракцию актинидов в четырехвалентном состоянии. [c.330]

Аналогичное влияние кислотности водной фазы наблюдалось при экстракции из сульфатной среды некоторых четырехвалентных актинидов [650, 652, 653], лантанидов [483, 653] и железа (III) [647]. [c.67]

Выделение актинидов и некоторых других радиоактивных элементов. Экстракцию галогенидных комплексов используют и для выделения радиоактивных изотопов тех элементов, у которых вообще отсутствуют стабильные изотопы (полония, протактиния, трансурановых элементов). [c.324]

Актиниды и лантаниды могут быть разделены экстракцией из азотнокислого водного раствора керосиновым раствором трибутилфосфата. Логарифм коэффициента распределения пропорционален в пределах группы атомному номеру элемента 2 (рис. 6-12) [4, 8]. [c.445]

Очень хорошие результаты показала экстракция четырехвалентного берклия, полученного окислением трехвалентного берклия 1 М КВгОз в 10 М азотной кислоте, 0,15 М раствором ди(2-этилгексил)ортофосфорной кислоты в гептане [39]. При этом достигается хорошая очистка от и, Мр, Ри коэффициенты распределения трехвалентных лантанидов и актинидов в этих условиях примерно в 10 раз меньше, чем четырехвалентного берклия. [c.542]

Макроколичества калифорния не получены. Калифорний соосаждается с фторидом и гидроокисью лантана, что указывает на его валентное состояние +3, подтверждающееся также положением калифорния в ряду трехвалентных актинидов при экстракции и десорбции с ионообменных смол. Трехвалентный калифорний не окисляется до четырехвалентного персульфатом аммония и висмутатом натрия, однако указывалось на вероятность получения пятивалентного калифорния вследствие стабильности иона СЮ . [c.542]

Пеппер, грей, Маркус. О сходстве поведения актинидов и лан-танидов при экстракции растворителями. В сб. Редкоземельные металлы . М., Изд-во иностр. лит., 1957. [c.116]

Способность к экстракции органическими растворителями. Как указывалось ранее, ионы ЛЮ + можно переводить из нитратных растворов в органические растворители. Ионы экстрагируются из растворов 6М азотной кислоты трибутилфосфатом в керосине таким же путем можно экстрагировать ионы М " из 10— 16 М азотной кислоты соседние актиниды удается отделить путем подбора соответствующих условий. [c.557]

Сюда относятся, например, равновесия урана и других актинидов при экстракции эфирами и алкилфосфатами, кобальта и никеля — при экстракции карбоновыми кислотами и т. д. [c.18]

По состоянию соединения в водном растворе равновесия можно подразделить на два класса экстракция соединений, характеризующаяся сохранением состояния, и экстракция соединений, связанная с изменением состояния — переходом от экстракции катионов к экстракции анионных комплексов. В первом случае управление экстракцией сводится к введению высаливателей, сдвигающих равновесие в нужную сторону, во втором добавляемые реагенты переводят экстрагируемое вещество в соединение, характеризующееся более высокой константой распределения (точнее — увеличивают активность лучше экстрагируемой формы). К первому классу относятся равновесия нитратов уранила и других актинидов при экстракции эфирами и алкилфосфатами в присутствии высаливателей, ко второму классу — распределение америция, кюрия и редкоземельных элементов, которые при низкой кислотности экстрагируются ТБФ в виде катионов, а при высокой кислотности — в виде анионных комплексов. [c.19]

Как известно, высаливатели вводят в раствор с целью увеличить коэффициент распределения до некоторого приемлемого значения. Это увеличение достигается благодаря тому, что высаливатель повышает активность экстрагируемого вещества в водной фазе. Рассмотрим количественную сторону и механизм этого явления на примере экстракции нитратов актинидов, когда в качестве высаливателей применяются нитраты одно-, двух- и трехвалентных металлов. Из уравнений экстракции нитратов уранила, тория и плутония (3.8а), (3.11)—(3.13) следует, что [c.63]

Для и, Ыр и Ри характерна большая склонность к образованию ионных ассоциатов в водных растворах по донорно-акцепторному механизму. Наблюдаемые многообразие и сложность состава этих ассоциатов обусловлены высокой координационной емкостью (14 и выше) актинидов вследствие наличия в структуре их электронных оболочек валентных электронов в состоянии 5/ и множества пустых 5/-орбит. Для изучения комплексообразования актинидов, в том числе и плутония в водных растворах, щироко применяются методы растворимости, ионного обмена, экстракции, спектрофотометрии и потенциометрии. [c.484]

Ди-2-этилгексилфосфатный метод. Метод основан на групповом выделении лантанидов и актинидов экстракцией ди-2-этилгексилфосфорной кислотой с последующей [c.293]

Коэффициенты распределения четырех- и шестивалентного плутония, а также ТЬ, Ыр(1У), Ыр(У1) и и(VI) при экстракции дибутилкарбитолом и метилизобутилкетоном близки между собой, Экстрагируемость четырехвалентных актинидов выше, чем шестивалентных. [c.326]

Четырехвалентные нитраты актинидов (более экстрагируемые, чем в любой другой степени окисления) экстрагируются как дисольваты при различных условиях [204, 287, 288, 334, 349—351]. Возможным исключением является нитрат тория, который образует два типа сольватов независимо от класса экстрагента [352—354]. Из разбавленных (менее 1,5М) растворов азотной кислоты уран экстрагируется преимущественно в виде М(КОз)4 в отсутствие кислоты соль урана может гидролизоваться [204,334,351]. При экстракции из более кислых водных растворов (6 —8Л/ HNOз) или при одновременной экстракции нитрата лития органическая фаза содержит комплексы H9M(N0з)в или, что более вероятно, Ь ,М(КОз)в [287, 351]. [c.49]

Нптраты металлов. Более половины общего числа публикаций по экстракции нитратов металлов длинноцепочечными аминами посвящено актинидам. [c.66]

Фосфорсодержащие органические соединения широко примеш ются в качестве экстрагентов для экстракции ионов и соединени актинидов, лантаиидов, тугоплавких и других металлов. Наиболе изучена экстракционная способность средних эфиров фосфорно фосфоновой и фосфиновой кислот, а также оксидов замещенны фосфинов. Экстракция всеми этими реагентами протекает на ос нове донорно-акцепторных взаимодействий. Возрастание электрс нодонорной способности фосфорильного кислорода =Р = 0 об ясняет возрастание экстракционной способности в ряду [c.108]

Теноилтрифторацетон (ТТА) — фторированный р-дикетон З— проявляет значительно более выраженные кислые свойства, чем ацетилацетон, и поэтому позволяет проводить экстракцию при более низких значениях pH, хотя его комплексы менее прочны, чем ацетилацетонаты. Болми и Уиш разрабатывая метод выделения радиоактивного бериллия, не содержащего носителя, изучили экстракцию различных металлов разбавленным (0,01 М) раствором ТТА в бензоле. В отдельных случаях, например при экстракции бериллия и железа (III), равновесие устанавливалось очень медленно, особенно при низких значениях pH. Однако скорость экстракции можно увеличить путем повышения концентрации реагента или величины pH. Необходимо указать на разницу в поведении 5 лантанидов и актинидов при экстракции ТТА. Обзорная статья об экстракции различных металлов те-ноилтрифторацетоном представлена Муром [c.300]

Основные научные работы посвящены физико-химическому анализу солевых систем с целью выявления условий их образования и способов переработки, а также развитию термографии и радиохимии. Выполненные им (1927— 1934) исследования природных солей послужили научной основой для строительства Кучукского сульфатного комбината. В процессе термографических исследований открыл боратовую перегруппировку и установил неравновесное состояние многих комплексных соединений платинидов (цис-соет-нений, димеров и др.). Установил четыре типа твердых растворов солей редкоземельных элементов. Его работы по теории экстракции неорганических соединений выявили характер нижней критической точки области расслоения (распад клатратов) и позволили рекомендовать новые и эффективные экстрагенты для лантанидов, актинидов, ряда цветных и благородных металлов. Впервые использовал результаты рентгеноспектральных исследований экстрагентов для установления характера связей с извлекаемыми веществами. [22] [c.363]

Экстракцию анионных комплексов различных органических кислот в присутствии аминов высокого молекулярного веса исследовал Мур [340]. Он изучил экстракцию трехвалентных актинидов и лантанидов, а также некоторых других элементов из растворов уксусной, лимонной, винной, щавелевой, а-оксиизомасляпой и этилендиаминтетрауксусной кислот. Исследовались первичные, вторичные, т ретичные и четвертичные амины, а в качестве растворителей — ксилол и метилизобутилкетон. Во многих случаях экстракция бьша весьма эффективной. Например, первичный амин Рг1тоге 1М-Т (смесь первичных аминов С18—С22) в ксилоле экстрагирует 99,6% европия из 0,2 М раствора лимонной кислоты. [c.111]

Очистку кюрия ведут экстракционным или хроматографическим методом. Была изучена возможность разделения трехвалентных актинидов и лантанидов экстракцией раствором тиофен-карбонилтрифторацетона в толуоле путем подбора pH исходного раствора. Для экстракции кюрия используют также трибутилфосфат. Из 10—16 М азотной кислоты кюрий извлекается ТБФ лучще америция, но для целей разделения этот метод слишком громоздок. [c.540]

Эйнштейний получен только в импульсных количествах и, по-видимому, это последний элемент, который может быть выделен в макроколичествах. Он является трехвалентным элементом, на что указывает его положение в ряду актинидов при экстракции и десорбции со смол. Эйнштейний соосаждается с фторидом и гидроокисью лантана, персульфатом аммония не окисляется. Получают эйнштейний облучением урана ядрами азота, калифорния —дейтонами или берклия — а-частицами. Он обнаружен также в продуктах облучения плутония мощным потоком нейтронов ( — 10 нейтрон/см ). Эйнштейний экстрагируется раствором тиофенкарбонилтрифторацетона в толуоле и трибутилфосфатом из слабокислых растворов, насыщенных вы-саливателями он хорошо отделяется от калифорния и фермия хроматографически — десорбцией 0,04 М раствором лактата аммония при pH = 4,5 или а-гидроксибутиратом аммония [44]. [c.543]

Экстракционные методы находят все более широкое применение не только в радиохимическом анализе, но и в технологии ядерного горючего. Извлечение неорганических соединений из водных растворов и перевод их в органические растворители основаны на их превращении в соединения с отличными от исходных свойствами, способные в той или иной степени растворяться в применяемом растворителе. Экстракцией выделяется ряд радиоактивных изотопов Оа, Аи, Мо, 8Ь, Аз, Оз, 1г, Р1, Рд, Се, ТЬ, 2г, Н , ЫЬ, Ра, и, Ыр, Ри, Ат, Ст, Вк и др. Экстрагируе-мость шестивалентных актинидов органическими растворите-л 1ми неодинакова [c.565]

Подобно другим актинидным элементам, протактиний может экстрагироваться из водных растворов некоторыми органическими экстрагентами. Одиако условия экстракции протакЛ-гаия отличаются от условий экстракции " других актинидов. Процессу экстракции мешает нестойкость растворов протактиния. Так как продукты гидролиза не экстраги-руются, максимальная эффективность экстракции обычно достигается при работе со свежеприготовленными растворами. В условиях процесса экстракции других актинидных элементов протактиний остается в водной фазе. Это наглядно показано на рис. 4.4, где сравнивается распределение тория и протактиния в области малых концентраций между ТБФ и водными растворами НГчЮз, [c.103]

ТБФ экстрагирует америций (П1) в виде комплекса Ат(ЫОз)з-ЗТБФ, приче.м нитратные растворы, по сравнению с растворами, используемыми при экстракции плутония в пурекс-процессе, имеют более низкую кислотность. Экстракция позволяет отделить америций от большинства других металлов, но с трудом отделяет его от других актинидов и лантанидов, которые экстрагируются при тех же условиях. [c.164]

Следы нептуния были получены Макмилланом и Абелсоном, а плутония — Сиборгом, Макмилланом, Кеннеди и Уолом в 1940 г. при бомбардировке урана. Оба элемента получаются в достаточных количествах из тепловыделяющих элементов урановых ядерных реакторов. Но в больших масштабах производится только плутоний, который используют как ядерное горючее, так как, подобно он подвергается делению его ядерные свойства, по-видимому, препятствуют возможности использования его в водородных бомбах. Более тяжелые элементы получаются последовательным захватом нейтронов плутонием-239 в реакторах с высокими пoтoкa нI нейтронов (>10 нейтрон1см -сек) следы этих элементов можно получить при бомбардировке изотопов Ри, Ат или Ст тяжелыми ионами В, С, N. О или Ые. Современные обширные сведения об актинидах в целом (как и о многих других элементах, образующихся в результате деления ядер или используемых в ядерной технике) являются прежде всего результатом работ в области ядерной энергии. Выполнение этих исследований в значительной мере способствовало прогрессу в методах и техническом оснащении лабораторий. Такие операции, как разделение на ионообменных смолах, экстракция растворителями, работа с микрограммовыми количествами веществ и с неустойчивыми или сильно радиоактивными соединениями, были развиты и усовершенствованы в процессе осуществления программы исследований в области ядерной энергии. [c.527]

Для остальных элементов, начиная с f, характерно лишь состояние окисления П1. Чрезвычайное сходство иона Ат " и ионов М , образуемых следующими за ним элементами, приводит к тому, что обычные химические операции, При помощи которых можно было успешно разделять первые элементы группы актинидов, в данном случае непригодны. Эти элементы можно разделить лишь высокоизбирательным ионообменным методом, который будет рассмотрен ниже. Достаточно хорошего разделения можно добиться также экстракцией ионов М трибутилфосфатом из 10—16Л1 раствора азотной кислоты. [c.565]

Экстракция использовалась для отделения Се (IV) от трехвалентных лантанндов и актинидов [c.267]

Далее закономерности экстракционных равновесий будут рассматриваться на примере экстракции нитратов уранила и других актинидов нейтральными фосфорорганическимн соединен ниями, поскольку соответствующие равновесия наиболее под робно изучены и могут быть полностью описаны. Эти системы являются примером равновесия электролит — неэлектролит, при котором для преодоления ион-дипольного взаимодействия в водной фазе необходима химическая связь экстрагента с извле каемым соединением, однако связь достаточно слабая, чтобы не затруднить реэкстракцию (энергия взаимодействия <10 ккал1моль). Соответственно для интерпретации экстракционной способности растворителей необходимо привлечь тео рию химической связи, а в силу слабости химических взаимо- действий при описании зависимости равновесий от условий экстракции необходимо учитывать вклад вандерваальсовых (до 3 ккал/моль) и особенно электростатических взаимодействий в химический потенциал, т. е. коэффициенты активности соединен ний в обеих фазах . Это позволяет сделать теория растворов. Описание процессов в водной фазе должно производиться на основе теории растворов электролитов, в органической — с по мощью теории многокомпонентных растворов неэлектролитов. [c.11]

Равновесия, связанные с образованием солей, если зкстрак-генты представляют собой органическую кислоту или основание. Примером может служить экстракция никеля и кобальта карбоновыми кислотами, экстракция актинидов и редкоземельных элементов аминами (органическими основаниями). Взаимодействие в этом случае определяется акцепторно-донорньш механизмом. [c.20]

Экстракция моио-2-этплгексилфосфорной кислотой применялась для выделения лантанидов и актинидов из мочи [1504] и для отделения трансплутониевых элементов от лантанидов [1201]. Так как лаитаниды образуют хлоридные комплексы меньшей прочности, чем, например, америций или кюрий, они эр страгируются пз 10 н. раствора хлористого лития (0,5 и. по соляной кислоте) при использовании 0,5 и. раствора МЕНР ) в ксилоле значительно лучше актинидов. [c.275]