§ 4. Соосаждение с неспецифическими носителями при образовании внутренне-адсорбционных систем

Изучение соосаждения радиоактивных элементов с кристаллическими осадками показало, что кроме процессов, обусловленных образованием смешанных кристаллов, и поверхностной адсорбции существуют процессы соосаждения, связанные с образованием внутренне-адсорбционных систем.

     Как впервые показали исследования О. Гана, хорошо образованные кристаллические осадки многих солей, содержащих одновалентные катионы, способны захватывать посторонние ионы, присутствующие в растворе в микроконцентрациях. Подобного рода захват микроколичеств свинца и радия наблюдался при выделении кристаллических осадков сульфатов и хроматов щелочных металлов. Эти процессы соосаждения были объединены под названием внутренней адсорбции. Из всех процессов, приводящих к переносу вещества из раствора в кристаллическую фазу, явление внутренней адсорбции следует считать наименее изученным. Переход микроколичеств вещества из раствора в кристаллическую фазу в этом случае обусловливается, вероятно, вторичной адсорбцией на активных участках граней растущего кристалла в процессе образования новых слоев.

Рис. 9. Кинетика установления равновесия при распределении 212Pb между кристаллами и раствором K2SO4: 1,2 - первоначально 212Pb находится в растворе и кристаллах соответственно.

     Характерной особенностью процессов соосаждения путем внутренней адсорбции является ее двойственный характер. С одной стороны, при этих процессах проявляются признаки, характерные для процессов объемного распределения. Так, внутренняя адсорбция имеет место в случае хорошо образованных кристаллов с мало развитой поверхностью, в которых микрокомпонент (радиоактивный элемент) распределен по всему объему, хотя и неравномерно. Кроме того, для данной системы при строго постоянной концентрации радиоактивного элемента (радиоактивного нуклида) переход последнего в кристаллическую фазу характеризуется определенным воспроизводимым в данных условиях значением коэффициента кристаллизации. С другой стороны, процесс соосаждения путем внутренней адсорбции характеризуется рядом признаков, типичных для вторичной обменной адсорбции. К ним относится быстрое установление равновесия в отношении распределяющегося вещества между твердой и жидкой фазами (рис. 9), а также зависимость доли радиоактивного элемента, переходящего в твердую фазу, от его концентрации в растворе и присутствия конкурирующих многовалентных ионов (табл. 2).

Таблица 2. Влияние многовалентных ионов на значение коэффициента кристаллизации
Система К2(PB)SO4 - H2SO4 (0,1 моль/л, 25°С)		Система К2(Ra)SO4 - HNO3 (0,13 моль/л, 100°С)		Система К2(PB)SrSO4 - H2O (25°С)
концентрация ионов Bl3+, мг/мл	D	концентрация ионов Bl3+, мг/мл	D	концентрация ионов Al3+, мг/мл	D
0,00	19,6	0,00	6,3	0,00	14,7
510-4	11,8	510-4	2,7	510-4	8,1
510-3	1,2	510-2	1,8	510-3	3,4
1,010-1	0,0	1,510-1	0,0	2,010-2	0,0