Файл: Воробьев, А. М. Методы определения радиоактивных веществ в воздухе [практическое пособие].pdf

I

3. Соляная кислота, 0,05 N, 0,09 N и 10% растворы.

4.Аскорбиновая кислота.

5.Уксуснокислый аммоний, 1 N раствор.

6. Фенилцинхонат аммония, 1% раствор в н-бутаноле. 7. Индикатор — 0,1% раство'р тимолового синего.

Ход анализа. Отбор проб производится так же, как в случае определения тория с торонов. Фильтрующий

натрия и сплавляют в муфельной печи при температу­ ре 600° до получения однородного сплава (в течение

1—2 минут).

Сплав охлаждают и обрабатывают 10 мл дистилли­

рованной воды, добавляя ее по каплям. Образовав­

шийся осадок фильтруют через фильтр «синяя лента»

и промывают до нейтральной реакции на лакмус. Оса­

док растворяют в 10—15 мл предварительно нагретой

10% HCl.

Полученный раствор выпаривают на воздушной или

IN раствор уксуснокислого аммония до перехода крас­

но-фиолетовой окраски в желтую (1—1,5 мл).

Полученный раствор помещают в делительную во­

ронку, добавляют 5 мл 1% раствора фенилцинхоната аммония в бутаноле и встряхивают в течение 1—2 ми­

нут. Бутаноловый раствор собирают в стакан, извлече­

ние повторяют еще 2 раза. После этого раствор фенил­ цинхоната аммония переносят в делительную воронку и торий реэкстрагируют 7 мл 10% HCl, реэкстракцию производят 2 раза.

Полученный раствор переносят в выпаривательную

чашечку, осторожно выпаривают досуха на пламени го­

релки или на воздушной бане, прокаливают 10—15 ми­

нут в муфельной печи при температуре 500—600°. Остаток обрабатывают 1—2 мл концентрированной

HNO3 и вновь выпаривают досуха на воздушной или

водяной бане. Сухой остаток растворяют в O,5NHC1 и

колориметрируют с тороном либо определяют радио­

метрически.

55

<

ПРОТАКТИНИЙ

Наибольшее значение в практике имеют два изото­

это не означает, что с Pa231 не приходилось иметь дело при переработке руды. Ввиду большого количества до­

бываемого и обрабатываемого урана, а также концен­ трирования протактиния на определенных стадиях обра­ ботки урановых руд возможно выделение его в чистом виде, а также попадание в воздушную среду, Кроме

того,’ Pa231 может быть получен путем облучения иония

медленными нейтронами по реакции:

Th230 (n,γ) τh231^fß-J4pa231∙

Свойства протактиния еще сравнительно мало изучены. Металлический протактиний — блестящее, ковкое ве­ щество, по твердости близкое к урану. На воздухе ме­ талл тускнеет, покрываясь пленкой окислов.

Окислы протактиния РаОг и Pa2Os плохо раствори­ мы в кислотах. Наибольшее практическое значение

имеют соединения пятивалентного протактиния. К не­ растворимым в воде соединениям относятся гидро­ окись, фосфат и фениларсонат, к растворимым — хло­

риды, нитраты, сульфаты и комплексные фториды и оксалаты (В. А. Михайлов, 1960). В водных растворах протактиний обладает чрезвычайно высокой СКЛОН-

ностью к гидролизу с образованием КОЛЛОИДОВ. Это

приводит к большим потерям протактиния в результа­

те адсорбции на стенках сосудов, различных осадках и

примесях в растворе (Golden, Maddock, 1956). Адсорб­

ция значительно меньше в сосудах из полиэтилена. Ра­

ботать с протактинием желательно в среде крепких кислот или комплексообразователей. Одним из важ­

нейших свойств протактиния является способность его

56

∙⅛

к экстракции многими органическими растворителями:

спиртами, кетонами, трибутилфосфатом (И. Д. Була- t

нова, А. Μ. Воробьев, 1964, 1965, 1967; Goble, Mad­ dock. 1958), что используется на практике при его вы­ делении и очистке. Среднегодовая допустимая концен­

Определение Pa231

Принцип метода1. Метод основан на избирательном

соосаждении протактиния с осадком миндалята цирко­

ния из 6N солянокислого раствора:

Zr Cl4 + 4C6H5.CHOH COOH = ZrC6H5 (CHOH C00)4 + HCl.

Выпадающий осадок полностью захватывает протак­ тиний. Определению не мешают лантан, церий, титан,

железо, ванадий, алюминий, хром, олово, кальций, ба­

рий, медь, кадмий, сурьма и висмут. При одном перео-

саждении захват осадком миндалята циркония сос­

2.Миндальная кислота, 16% раствор.

3.Соляная кислота, 6 N раствор.

4.Соляная кислота, 0,5% раствор.

5.Азотная кислота, 1 N раствор.

6.Едкое кали или натр, 5% раствор.

7.Аммиак безугольный.

8.Сода кристаллическая.

9.Этиловый спирт, 96%.

охлаждения остаток смачивают смесью 3 мл концен-

1 В основу методики положена работа И. Е. Старика, А. П. Рат­ нера, Μ. А. Пасвик и Л. Д. Шейдиной.

57

I

трированной HNO3 и 1 мл пергидроля и упаривают на песчаной бане досуха. Затем содержимое тигля дваж­ ды обрабатывают по 1 мл горячей концентрированной

HCl, раствор переносят в центрифужную пробирку.

Если на фильтре имелись крупные частицы SiO2 и дру­

гих горных пород, не растворившихся при кислотной обработке, то остаток переносят в платиновый тигель и сплавляют с 50 мг соды. Плав растворяют в 0,5% HCl;

в случае неполного растворения остаток отфильтровы­

вают и сплавление повторяют. Раствор нагревают и из

, него осаждают гидроокиси прибавлением безугольного аммиака. Осадок гидроокисей, содержащий протак­

тиний, растворяют в концентрированной HCl и пе­ реносят в ту же центрифужную пробирку,^что и кис­ лотные вытяжки.

Полученный раствор разбавляют 2 раза дистил­

лированной водой и нагревают на водяной бане. К го­ рячему раствору приливают хлорид циркония из рас­ чета 1 мг Zr на 10 мл раствора и равный объем 16% раствора миндальной кислоты. Раствор с выпадаю­

щим осадком выдерживают на горячей водяной бане в

течение часа. После суточного отстаивания на холоду

кристаллический осадок миндалята циркония, содер­

жащий протактиний, отделяют от раствора центрифу­

гированием и промывают спиртом. В процессе промыв­

полного отделения осадок следует центрифугировать

20—25 мин. Промытый осадок миндалята обрабатывают

щелочью. В пробирку с осадком прибавляют 5 мл 5%

KOH (или NaOH) и осадок при интенсивном перемеши­

вании стеклянной палочкой в течение 5 минут превра­ щается из кристаллического в гелеобразный. Получен­

ный осадок гидроокиси промывают водой и растворяют в 3—4 мл 6 HCl, после чего переосаждают. Для этого к раствору, нагретому до 80°, добавляют равный объем

16% раствора миндальной кислоты. После часового на­ гревания на водяной бане и отстаивания осадка в те­

чение суток осадок отделяют центрифугированием,

промывают спиртом, обрабатывают щелочью и раство­ ряют в IN HNO3Раствор (или его а’ликвотную часть)

наносят на мишень из нержавеющей стали и сушат под

инфракрасной лампой. Высушенную и прокаленную]

мишень измеряют на установке Б-2 со сцинтилляцион­

58

ной приставкой. Для предотвращения поглощения

а-частиц протактиния в осадке-носителе толщина слоя на мишени не должна превышать 0,15 мг/см2.

В особо точных анализах выход Pa231 следует про­

верить с помощью изотопа Pa233. Для этого перед сжи­ ганием фильтра в тигель добавляют определенное ко­ личество Pa233 (≈ 10 000 расп/мин) и полученную пос­ ле проведения всех операций мишень с осадком проме­

изводится обычным способом с учетом процента выхо­

Вариант 1

*VZ

Принцип метода. Метод основан на извлечении Pa233 из солянокислых растворов октиловым спиртом и

измерении его активности на установке типа. Б-2 с тор­ цовым счетчиком. Из всех продуктов деления урана

определению мешают цирконий и ниобий, влияние ко­ торых устраняется добавлением OJMH2C2Ch. Чувст­ вительность метода определяется параметрами радио­

фильтры из ткани Петрянова диаметром 50 мм, закреп­

ленные в специальные плексигласовые зажимы.

59