Матер к теме экстракция 3 ПРХ Стр. 12

Использование метода экстракции (э) в радиохимии.

Под экстракцией понимают перевод одного или нескольких компонентов раствора из одной жидкой фазы в контактирующую и не смешивающуюся с ней другую жидкую фазу, содержащую избирательный растворитель (экстрагент). Различают кислые, основные и нейтральные экстрагенты. В качестве экстрагентов, в зависимости от поставленной задачи, применяют спирты, кетоны, простые и сложные эфиры, амины, соли четвертичного аммониевого основания, алкилфосфорные и карбоновые кислоты, хелатообразующие вещества и др.

В радиохимии используются различные варианты (Э). Пожалуй, из всех методов наиболее широко используется метод жидкостной (Э). Особенно часто жидкостная (Э) используется при выделении РИ из облученных ве­ществ и при очистке ядерного горючего. Как уже отмечено, метод основан на перераспределении извлекаемого вещества между двумя несмешивающимися растворителями и последующем разделении слоев. Как правило, в однократном процессе извлекается только часть экстрагируемого соединения. В этой связи, для количественного извлечения используют многократную (Э).

Поскольку, как правило, экстрагируются лишь некоторые составные части раствора, тогда как другие остаются в нем; это позволяет применять метод (Э) для разделения смеси компо­нентов.

Основными преимущества метода Э являются большая скорость процесса и простота аппаратурного оформления, высокая избирательность и полнота разделения., универсальность, т.е. возможность применить (Э) для выделения практически любого элемента. Метод позволяет концентрировать РИ из очень разбавленных растворов. Например, отделить индикаторные кол-ва РИ от материнского вещества. Экстрагировать можно либо целевой компонент, либо примеси, оставляя очищаемый изотоп в смеси. Т.о., метод используют:

• для выделения естественных РИ. Так, ²³⁴Th экстрагируют из U в виде нитрата диэтиловым эфиром, несмотря на то, что концентрация Th в 10¹¹ раз меньше концентрации U;

• для выделения искусственных РИ из веществ, облученных ядерными частицами. Так, из облученного нейтронами бромалкила экстрагируется Вг⁸⁰ водным раствором Na₂SO₃. Образующаяся при облучении ССl₄ S³⁵, экстрагируется щелочным раствором брома.

• при переработке ядерного горючего U и Pu могут быть разделены (Э) органическими рас­творителями при отношении 1:10000, будучи при этом отделены от 35 осколочных элементов со степенью очистки 10⁶ и с выходом 99%. При этом (Э) проводится при весьма большой радиоактивности растворов в аппаратах непрерывного действия с автоматическим управлением процессом.

• метод применяется также для очистки различ­ных нерадиоактивных веществ, используемых в технологии пере­работки ядерного горючего. Так, Zr, необходимый в качестве конструктивного материала для реакторов, очищают от Gf экстрагированием нитрата циркония эфирами. Очистка Zr от Gf каким-либо другим химическим методом весьма затруднительна вследствие чрезвычайной близости свойств этих элементов.

Метод (Э) получил применение для выделения РИ не только из растворов, но и из расплавов. Например, из расплавленного U можно экстрагировать Pu расплавленным Ag или Mg. Расплавленный Bi, содержащий 0,1—0,2% U и применяемый в качестве ядерного горючего, очищается от осколков деления U (Э) их расплавленной при 450^оС смесью КС1 и LiCl.