Экстракция радионуклидов кислород-, серо-и азотсодержащими экстрагентами
Архипов А. Ю., Абрамов А. А., Иванова Н А., Иофа Б. З., Пронина О. П., Сапожников Ю. А., Анисимов А. В. Экстракция стронция (II), свинца (И) и серебра (I) некоторыми крауни тиакраун-эфирами.// Химия гетероциклических соединений. 1996. № 11/12. С.1647−1651. Джигирханов М.С.-А., Абрамов А. А., Иофа Б. З. О химизме экстракции ниобия (V) солями тетраоктиламмония из щелочных растворов в отсутствии… Читать ещё >
Содержание
- 3. ВЫВОДЫ
1. В результате систематического исследования взаимного влияния катионов металлов макроциклическими экстрагентами и оксоанионов переходных элементов солями четвертичных аммониевых оснований установлено, что в растворителях с относительно высокой диэлектрической проницаемостью происходит подавление экстракции одного элемента другим (другими), причем взаимное влияние наблюдается в экстракционных системах с различным механизмом экстракции и связано с диссоциацией экстрагируемых соединений в органической фазе.
2. Предложен механизм подавления экстракции в различных экстракционных системах- при экстракции катионов металлов макроциклическими экстрагентами этот эффект обусловлен конкурирующим общим противоионом-анионом- в экстракционных системах с солями четвертичных аммониевых оснований подавление экстракции оксоаниона связано с конкуренцией как другого (или других) экстрагируемого оксоаниона, так и аниона соли четвертичного аммониевого основания.
3. Впервые показано, что при экстракции элементов в виде металлгалогенидных кислот основной вклад в температурную зависимость коэффициентов распределения вносит изменение в этих условиях констант диссоциации экстрагируемых комплексных кислот. При экстракции металлгалогенидных комплексов по сольватному механизму температурная зависимость коэффициента распределения связано с изменением энтальпии экстракционного процесса. При одновременной реализации двух механизмов экстракции вклад каждого из них в суммарный процесс обусловлен мольной долей соответствующей экстрагируемой комплексной формы. Показано, что изменение температуры позволяет регулировать взаимное влияние элементов в различных экстракционных системах.
4. Предложена методика, с помощью которой, используя данные по раздельной экстракции элементов, можно рассчитывать коэффициенты распределения металлов радионуклидов) при их совместной экстракции с другими металлами. Хорошее совпадение экспериментальных и расчетных данных по коэффициентам распределения различных металлов позволяет сделать вывод об обоснованности выдвинутых предположений и подходов при разработке метода расчета. Методика апробирована при расчете коэффициентов распределения различных металлов при их концентрациях 10"5−10"2 моль/л и температурах 5−60°С для экстракционных систем с различным химизмом экстракции.
5. На примере новых экстрагентов для выделения различных радионуклидов: серосодержащих макроциклических соединений и подандов, солей третичных сульфониевых оснований показано, что серосодержащие макроциклические соединения и поданды являются эффективными экстрагентами для «мягких» и «промежуточных» катионов (по концепции Пирсона) в сочетании с «жесткими и «мягкими» противоионами. Соли третичных сульфониевых оснований, синтезированные нами из диалкилсульфидов нефтяного происхождения, сопоставимы по своим экстракционным свойствам с солями четвертичных аммониевых оснований.
6. В результате систематического исследования взаимосвязи констант экстракции катионов металлов макроциклическими реагентами с физико-химическими параметрами экстрагируемых катионов металлов и противоионов, строением и свойствами экстрагентов и их растворителей. Показано, что изменение констант экстракции катионов металлов хорошо описывается корреляционными уравнениями, в которых в качестве аргумента используются радиусы катионов металлов, энергии гидратаций противоионов, диэлектрические проницаемости растворителей и другие параметры экстракционных систем. Рассчитаны константы экстракции франция, радия и актиния в экстракционных системах с краун-эфирами. Значения некоторых из этих констант (для радия) были подтверждены экспериментально.
7. Определены константы обмена оксоанионов металлов солями четвертичных аммониевых оснований и проведен анализ связи констант обмена с параметрами гидратации оксоанионов. Уточнены параметры гидратации пертехнетат- и перренат-ионов и использованы для расчета констант экстракции этих анионов по корреляционным уравнениям в экстракционных системах, как при анионообменной экстракции, так и при экстракции ионных пар нейтральными растворителями. Рассчитанные константы экстракции находятся в хорошем согласии как с нашими экспериментальными данными, так и литературными данными других авторов.
8. В результате изучения состояние ниобия (V) в водных растворах в отсутствие органических комплексообразующих веществ, установлена область концентраций щелочи, в которой ниобий находится в растворе в виде гексан иобат-иона и его различных протонированных форм. Установлена связь между эффективностью экстракции ниобия (V) солями ЧАО, а также его состоянием в водных растворах и природой противоиона в соли четвертичного аммониевого основания.
9. На основании полученного материала разработаны новые эффективные экстракционные методики выделения радионуклидов без носителей из облученных ядерными частицами мишеней: технеций-95, -95т- индий-111т, -114т- теллур-121т- олово-117т, -119т, -121т- молибден-93- таллий-201, 202- кадмий-109- железо-55- кобальт-57- германий-68- натрий-22- вольфрам-178, -181- иридий-190, -192- палладий-103.