химический каталог




Аналитическая химия плутония

Автор М.С.Милюкова, Н.И.Гусев, И.Г.Сентюрин, И.С.Скляренко

аливателей Pu(VI) экстрагируется

Таблица 31

Влияние выеаливателей на коэффициенты распределения элементов между 2%-ным раствором HNQ3 и диэтилкетоном (Е. С. Пальшин, 1958 г.)

Экстракция плутония три б ути лфо сфатом

Трибутилфосфат (три-«-бутиловый эфир ортофосфорной кислоты или ТБФ) нашел широкое применение для экстракционного отделения плутония.

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

хуже, чем Pu(IV). Причина различного поведения Pu(IV) и Pu(IV) заключается в неодинаковой способности Pu(lV) и Pu(IV) образовывать хорошо экстрагирующиеся комплексные кислоты Н2[Ри(Шз)6] и, вероятно, H[Pu02(N03)3].

Коэффициенты распределения Pu(IV) и Pu(VI) остаются практически постоянными при изменении концентрации плутония от 0,002 до 3,0 мг/мл.

Данные Пальшина показывают, что за один полный цикл можно добиться высокой очистки плутония и урана от продуктов деления. Полнота извлечения плутония при экстракции диэтилкетоном выше, чем при экстракции метилизобутилкетоном (табл. 32).

Температура, °С . . .

Растворимость ТБФ,

г/л

16 17 19 22 ? 0,420 0,410 0,397 0,380

ТБФ медленно гидролизуется водой. В кислой среде, как в водной, так и в органической фазах, гидролиз ТБФ проходит через несколько стадий с образованием последовательно дибутил-фосфата (ДБФ), монобутилфосфата (МВФ) 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 Pu(III), 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.

31

Шевченко и Смелов [248, 249] показали, что предельно допустимые концентрации монобутилфосфата и дибутилфоефата в трибутилфосфате, не влияющие на экстракцию . плутония, составляют 0,001 и 0,0001 моль/л соответственно. Поэтому трибутилфосфат перед употреблением следует очищать.

Для этого порцию трибутилфосфата встряхивают с равным объемом 5%-ного водного раствора Na2C03 или 1—2%-ного раствора щелочи. После разделения слоев фазу ТБФ промывают несколько раз слабым раствором азотной кислоты и затем дистиллированной водой до нейтральной реакции. Далее трибутил-фосфат приводят в контакт с древесным углем и отфильтровывают. Для получения более чистого трибутилфосфата проводят его перегонку.

Трибутилфосфат очень устойчив в отношении термического разложения и химического окисления. ТБФ устойчив к действию окислителей, в том числе и азотной кислоты. Однако при температурах выше 135° С ТБФ может довольно энергично реагировать с азотной кислотой [142]. К положительным свойствам трибутилфосфата относится также его радиационная устойчивость.

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.

В случае четырехвалентных элементов экстракция улучшается в ряду: ThПо данным ряда авторов [31, 65, 153, 224, 249, 297, 336], нитраты металлов присутствуют в трибутилфосфате в виде нейтральных молекул, сольватированных определенным количеством мОлекул трибутилфосфата. Для плутония предложены следующие формулы комплексных соединений в трех-, четырех- и шестивалентном состояниях: Pu(N03)3? ЗТБФ; Pu(N03)4• 2ТБФ; Ри02(гЮ3)2-2ТБФ [65, 153, 226, 336]. В отличие от сольватов плутония с эфирами и кетонами, в состав приведенных соединений не входит вода. Это говорит о том, что трибутилфосфат является достаточно сильным конкурентом, способным полностью вытеснить воду из координационной сферы иона плутония.

Экстрагируемость указанных комплексов плутония трибутилфосфатом различна. На рис. 95 приведены коэффициенты распределения плутония в различных валентных состояниях.

Комплексообразующее действие трибутилфосфата зависит от концентрации азотной кислоты (см. табл. 33) в водной

страница 131
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195

Скачать книгу "Аналитическая химия плутония" (3.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликните, закажите выгодней в KNS с промокодом "Галактика" - тесла планшет - специальные условия для корпоративных клиентов.
держатель для украшений купить
осевые канальный вентилятор во 25 188 купить
Кресло Buro Aura

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.01.2017)