Механизм соосаждения америция на оксалате кальция

Abstract

Актуальность исследования обусловлена тем, что в литературных источниках отсутствуют какиелибо данные не только о коэффициентах кристаллизации, но и о характере соосаждения америция (III) на оксалате кальция. Реакция соосаждения америция с оксалатом кальция применяется для концентрирования микроколичеств америция в связи с малой растворимостью оксалата кальция и его адсорбционной способностью. В связи с этим безусловный интерес вызывает изучение механизма соосаждения микроколичеств америция с оксалатом кальция, а также изучение выделения микроколичеств америция с помощью носителя - кальция - и последующее отделение его от носителя. Цель. Исследование механизма соосаждения америция на твердом сорбенте - оксалате кальция, описание равновесия изотермы сорбции с использованием моделей Ленгмюра и Фрейндлиха. Методы. При проведении исследований по установлению механизма соосаждения америция на носителе - оксалате кальция - квалификация используемых химических реактивов соответствовала требованиям марки не ниже х.ч. В работе использовали изотоп америция-241, состав твердой фазы носителя - оксалата кальция - соответствовал формуле СаС2О4·Н2О. Концентрацию катионов америция (III) в исходном растворе и в фильтрате определяли гамма-спектрометрическим методом с использованием спектрометрического комплекса СКС-07П, количество кальция - комплексонометрическим титрованием с мурексидом в качестве индикатора, концентрацию оксалат-иона - перманганатометрическим методом. Результаты. Установлено, что соосаждение из нитратных растворов америция (III) на оксалате кальция в большей степени обусловлено адсорбцией микрокомпонента - америция (III) - на поверхности имеющегося или вновь образующегося осадка макрокомпонента - оксалата кальция. Определено, что модель уравнения Ленгмюра адекватно описывает процесс сорбции, поскольку обработка экспериментальных данных методом наименьших квадратов показала, что в координатах С/A=f(С) изотерма сорбции описывается уравнением прямой с высоким коэффициентом корреляции более 0,95.

Relevance. The fact that the literature does not contain any data not only on crystallization coefficients, but also on the nature of the co-precipitation of americium (III) with calcium oxalate. The co-precipitation reaction of americium with calcium oxalate is used to concentrate trace amounts of americium due to calcium oxalate low solubility and adsorption capacity. In this relation, the study of co-precipitation of trace amounts of americium with calcium oxalate, as well as the study of the isolation of trace amounts of americium using a calcium carrier and its subsequent separation from the carrier, is of unconditional interest. Aim. Investigation of americium co-precipitation with the solid sorbent - calcium oxalate, description of the equilibrium of the sorption isotherm using Langmuir and Freundlich models. Methods. When studying the establishment of co-precipitation of americium with a carrier - calcium oxalate, the qualification of the chemical reagents used met the requirements of the grade not lower than r.g. The isotope americium-241 was used in the work, the composition of the solid phase of the carrier - calcium oxalate - corresponded to the formula CaC2O4·H2O. The concentration of americium (III) cations in the initial solution and in the filtrate was determined by gamma-spectrometric method using the SCS-07P spectrometric complex, the amount of calcium - by complexometric titration with murexide as an indicator, and the concentration of oxalate ion - by permanganatometric method. Results. It was found that the co-precipitation of americium (III) nitrate solutions with calcium oxalate is largely due to adsorption of the micro-component - americium (III) - on the surface of the existing or newly formed precipitate of the macro-component calcium oxalate. It is determined that the Langmuir equation model adequately describes sorption, since the processing of experimental data by the least squares method showed that in coordinates C/A=f(C) the sorption isotherm is described by the equation of a straight line with a high correlation coefficient of more than 0.95.