9.3.2 Распределительная хроматография

В распределительной хроматографии разделение веществ осуществляется за счет распределения между двумя жидкими фазами, но одна из жидкостей связанная с твердым носителем, является неподвижной.

Примером распределительной хроматографии является бумажная хроматография.

В качестве неподвижного раствора применяется вода, носителем которого является бумага (целлюлоза), а подвижным раствором обычно служит ацетон, бутанол, хлороформ. Разделение обусловлено различием в расстояниях, проходимых различными ионами или молекулами на бумаге. Методом бумажной хроматографии разделяют такие радионуклиды как ¹³⁷Cs, ¹³⁴Ba, ^95,97Nb, ¹⁸¹Ta, ²³⁹Pu, ²⁴¹Am, ²³⁹Np.

9.3.3 Осадочная хроматография

В некоторых случаях для разделения радиоактивных веществ используют метод осадочной хроматографии, основанный на различии в растворимости трудно растворимых осадков, образующихся в результате химических реакций между разделяемыми ионами и веществом – осадителем, находящимся на твердом носителе в колонке. Возможности осадочной хроматографии расширяются при применении в качестве осадителей ионитов. Например растворы содержащие¹³⁷Cs, ⁴⁵Ca, ⁹¹V пропускают через колонку с ионитом в ОН^– форме.

9.4Электрохимические методы

Электрохимические процессы – это процессы превращения веществ на границе разделения фаз: проводник первого рода (металл), проводник электричества второго рода (раствор), происходящие с участием свободных электронов.

Электрохимические методы получили в радиохимии широкое применение для выделения радиоактивных элементов (нуклидов) высокой радиохимической чистоты и возможности получения тонких равномерных слоев радиоактивных веществ большой химической чистоты. Радиоактивные элементы могут быть выделены в виде металла на катоде или в виде окислов на аноде.

Выход радиоактивных элементов и эффективность разделения зависят от состава электролита, температуры, плотности тока и от материала электрода.

На электрохимическое выделение радионуклидов из растворов с высокой удельной активностью могут оказывать влияние радиационно-химические процессы.

Процесс выделения радиоактивных элементов из растворов подчиняется в основном закономерностям, характерным для электрохимии стабильных элементов.

Однако здесь имеется ряд особенностей, связанных, прежде всего с тем, что радиоактивные элементы находятся в растворе обычно в микроконцентрациях (10^{-7 _} 10^-14 М). Благодаря этому они не могут образовать мономолекулярный слой, что затрудняет использование уравнения Нернста для описания этих процессов.

При использовании электрохимических методов для разделения и исследования радиоактивных элементов необходимо исключать явления коллоидообразования и и адсорбции на стенках сосудов, загрязнениях и электродах. По этим причинам становится невозможным определение равновесных электродных потенциалов начала осаждения радиоактивных ионов по обычным поляризационным кривым: плотность тока- напряжение. Поэтому в радиохимии пользуются так называемым критическим потенциалом осаждения, определяемым из кривых скорость осаждения изотопа на электроде - напряжение.

Потенциал электрода, соответствующий началу осаждения на нем радиоактивного элемента, называется критическим потенциалом осаждения.

_кр = _о +  (8.17)

где _кр и _о -значения критического и нормального электродных потенциалов

n – число электронов, участвующих в реакции;

F – число Фарадея (96500 кул )

R – 8,316 Дж/мольград

Электрохимическое выделение и разделение радиоактивных элементов может быть осуществлено несколькими методами:

Методом без применения внешней ЭДС (бестоковое осаждение, цементация).

Методом с применением внешней ЭДС (электролиз, кулонометрия).

Электромиграцией (электрофорез).