Неорганические иониты - Амфлетт Ч.
Скачать (прямая ссылка):
0,1 М НС1, ~4 в 6 М НС1 и -2,5 в ЫН4С1. Очень
Время, часы
Рис. 31. Разделение макроколичеств цезия и рубидия иа фосфате циркония [63].
Размеры колонки 0,36 см2 X 2,5 см; размеры частиц фосфата циркония —80+ 120 меш; загрузка ионообменника 10%; скорость 8—9 мл/час; температура 83°.
небольшие колонки, наполненные вольфраматом циркония, использовались для быстрого разделения следовых количеств короткоживущих изотопов щелочных металлов, образующихся при делении ядер [64].
Отделение щелочных металлов от соответствующих щелочноземельных элементов легко проводить на фосфате циркония в водородной форме. Так, например, вначале 0,1 М ЫЩгЮз вымывают стронций, а затем I М НЫ03 — рубидий [23а]. Ва137, дочерний изотоп Се137, также можно удалить из колонки вымыванием 1 М НС1 [65]. Этот способ очень удобен для получения чистых дочерних изотопов, которые постоянно накапливаются. Хорошее разделение следовых количеств щелочноземельных элементов было .проведено на молибдате циркония [226], который также очень эффективен при разделении щелочных
Гидроокиси и нерастворимые соли
151
металлов (рис. 32). Хромат циркония применялся для определения Се90 в морской воде [66].
Гидроокиси могут быть использованы для группового разделения элементов, в частности для отделения щелочноземельных элементов от редкоземельных. Так, например, после совместной их сорбции на
І
6
0.1М Sr
NH4C1
+
0,005 М
HCl
о.гм nh4ci 15 м
NHjCl
0.005 М HCl +
0.00SM
HCl
1 1/ \
im nh.cl +
С.О05ЛІ HCl
Насыщенный
NHjCl
+
0.0IM HCl Rb
10 15 20
Число объемов колонки
Рис. 32. Разделение следовых количеств щелочноземельных элементов на молибдате циркония [226].
Размеры колонки 0,19 см1 X 10,0 СМ; скорость 1,1 см/мин.
Zr02 щелочноземельные элементы вымываются 1 М NH4C1, а редкоземельные — 1 М HCl; в этих опытах наблюдается обратный порядок вымывания [59]. Цезий и барий были разделены на U03 вымыванием их 1 М NaOH и 10 Л1 NH4N03, цезий и европий — на Zr02 с помощью 0,5 М NH4NO3 и 1 М HN03 [226]. Си-ликагель в щелочной среде использовался для разделения следовых количеств цезия и стронция [67].
Описано несколько способов разделения ионов переходных и тяжелых металлов, например ионов Со24" и Fe3+ на вольфрамате циркония [226], вымыванием
її*
152
Глава 5
первого смесью 0,5 М К1М03 и 1 М НЫ03 и второго — смесью 8 М иС\ и 0,1 М НС1 (рис. 33). Медь(П) и золото(III) были разделены в солянокислых растворах, а серебро(1) и медь(П) —в сернокислых [68]; в обоих случаях для вымывания использовались растворы комплексных соединений.
(5 20 26 30 Число объемов колонки
АО
Рис. 33. Разделение ионов Со2+ и Ре3+ на воль-„ фрамате циркония [226].
Размеры колонки 0,09 см2 X 5,5 см; скорость 0,5 см/мин.
Отделение урана и плутония от продуктов деления проводилось на силикагеле [21, 69], Мп02 [70] и фосфатах циркония и титана [71]. На Мп02 после вымывания урана и плутония раствором 0,1 и. НГ\Ю3 остается 99,2% смеси продуктов деления. Фосфаты циркония и титана, применявшиеся для разделения, получали путем медленного осаждения из солянокислых растворов и перед использованием с целью достижения высокой емкости обрабатывали растворами фосфорной и соляной кислот. Для разделения парных смесей изотопов Бг93, У9э + Се144, иОг+ и Се13 использовались соответственно следующие- элюэнты:
Гидроокиси и нерастворимые соли
153
т-—і--1-1-1-г
0 40 80 120 140 200 240 280 Число капель
Рис. 34. Отделение урана от продуктов деления на фосфате циркония смесью трибутилфосфата и азотной кислоты [71].
Размеры колонки 0,26 си2 X 8,0 сл. Элюат — три-бутнлфосфат, насыщенный 4 н. гШ03; скорость 0,2 см/мин.
0,1 н., 1 н., 6 н. НС1 и 5 и. ЫН4С1. Для отделения урана в виде иона 1Ю2+ от продуктов деления для вымывания применяли раствор трибутилфосфата (рис. 34).
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫСУШИВАНИЯ НА СЕЛЕКТИВНОСТЬ ФОСФАТА ЦИРКОНИЯ
Как известно, селективность органических ионообменных смол возрастает с увеличением числа поперечных сшивок. Следовательно, если считать, что про-грессируемая конденсация фосфата циркония, вызываемая высушиванием при повышенной температуре
154
Глава 5
{>100°), аналогична дополнительному поперечному сшиванию, то можно ожидать, что повышение температуры высушивания приведет к более высокой избирательности, вероятно, за счет некоторого уменьшения емкости. Это было установлено для образца фосфата циркония, высушенного при 260° [72], его емкость уменьшилась в интервале рН от 8 до 11 и несколько возросла при рН от 2 до 7. Таким образом, в конденсации участвуют наиболее слабокислые группы, что согласуется с ранее проводившимися измерениями емкости как функции температуры высушивания. В результате нагревания коэффициенты распределения некоторых катионов изменяются не в одинаковой степени, увеличение коэффициентов происходит в следующем порядке: Т1+>К+>-РчЬ+>-С8+> >Ыа+>Ы+ и Ва2+>5г2+. Благодаря этому изменению факторы разделения а также изменяются при изменении температуры высушивания. Кроме того, скорость сорбции уменьшается с ростом температуры высушивания, особенно для больших катионов. Опыты по разделению на колонках показали, что с помощью ионообменннка, высушенного при 260°, можно достигнуть более эффективного отделения Бг2+ от Сз+ И от Ыа+. Если температура высушивания слишком велика, то сорбция незначительна, как это видно на примере цезия (в 30 мл 2 и. НС1 содержалось 0,25 мг-экв Се).
