鋯(鉿)與鉻菁R的二元絡合物在pH=1.8—2.5時生成紅色絡合物,其λ_(max)=540nm,ε=6.0×10~4,但鋯(鉿)——鉻菁R——表面活性劑三元體系尚未見報導。本實驗在二元絡合物的基礎上,研究了鋯(鉿)鉻菁R—陽離子表面活性劑三元
基本簡介
本工作採用改進的方法合成Am3+與LN3+的新型萃取劑2,6-二-(5,6-二正丙基-1,2,4-三嗪-3-取代)-吡啶(DPTP),並用MS、1HNMR、IR等對它進行了分析與鑑定。選定30%辛醇-正十二烷(ODOD)作稀釋劑,研究了DPTP體系的平衡時間、萃取劑濃度、NO3-濃度、初始水相HNO3濃度、相比等因素對Am和Eu分配比的影響。實驗結果表明:該萃取體系在5min內可達到萃取平衡;DAm隨NO3-濃度增加而增大;隨著水相酸度提高,DAm和DEu均顯著增大,但二者間的分離因子SFAm/Eu恆定在100~120範圍內;在0.5~2.0mol/LHNO3介質條件下,可有效分離Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)。
此外,實驗研究了0.02mol/LDPTP/ODOD體系對La、Ce、Nd、Sm、Gd等5種常量元素的萃取。在0.5mol/LHNO3條件下,5個鑭系元素的分配比均為10-2,這一結果與用152~154Eu作示蹤劑的實驗結果一致。經103Gy輻照後,萃取劑的萃取性能基本不變;當輻照劑量達到5104Gy後,DAm下降較快。實驗考察了0.02mol/LDPTP/ODOD有機相中Am的反萃。用0.01mol/LHNO3進行3級反萃,可定量反萃有機相中的Am。
2iPr-BTP對鎇和稀土元素的萃取行為研究
以正十二烷/30%辛醇溶液為稀釋劑,研究了2,6-雙(5,6-二異丙基-1,2,4-三唑-3)吡啶(iPr-BTP)在硝酸介質中對鎇和15種稀土元素的萃取行為,測定了各元素的萃取分配比,實驗考察了水相酸度、iPr-BTP濃度、稀釋劑組成、萃取時間、離子強度對萃取Am(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)分配比的影響。iPr-BTP對鎇萃取5min可達到平衡,而對銪的萃取動力學則較為緩慢,15min後方達到萃取平衡。硝酸濃度在0.2~1.0mol/L範圍內時,Am/Eu的分配比基本不變。利用斜率分析法確定了萃合物組成和萃取反應方程式。萃取反應方程式可表示為:
研究結果表明:iPr-BTP對鎇的萃取能力較強,在25℃下,硝酸濃度為0.5mol/L時,鎇和銪的分離因數SFAm/Eu達到300,表明iPr-BTP對鎇有很好的分離選擇性。
3DPTP分離Am3+和Eu3+的工藝研究
唐洪彬,程琦福,葉國安,葉玉星,蔣德祥,張虎
根據單級實驗結果,選定0.02mol/LDPTP/30%辛醇-正十二烷(ODOD)體系,從1.0mol/LHNO3中分離Am3+和Eu3+。經4級錯流萃取,Am總萃取率為91.04%,有機相中仍含有2.93%的Eu。錯流萃取的實驗結果表明,該體系對Am的收率不是很高。
在串級實驗中,萃取劑濃度由0.02提高到0.04mol/L,水相進料酸度1.0mol/LHNO3,1.0mol/LHNO3作洗滌液,0.01mol/LHNO3作反萃劑,經6級萃取、2級洗滌、6級反萃,X∶F∶S=2.5∶4∶1,BF∶BX=1∶1。串級實驗結果表明:在萃取洗滌段,Am的收率為98.42%,有機相中Eu含量<0.9%;在反萃段,Am、Eu的反萃率分別為>99.9%、99%。總分離因子>104。
4硝酸體系中AHA與HNO2的反應動力學研究
鄭衛芳,晏太紅,卞曉艷
本工作研究HNO3體系下AHA與HNO2的反應動力學。研究得到該反應的反應動力學速率方程式為-dc(HNO2)/dt=kc(HNO2)c0.25(AHA)c(HNO3)。在t=10℃、I=0.5mol•kg-1條件下,反應速率常數k=(0.4814±0.0375)L1.25•mol-1.25•s-1。實驗研究了反應溫度對反應速率的影響。結果表明,隨著反應溫度的升高,反應速率明顯加快,相應的反應活化能ΔE=46.92kJ•mol-1。在離子強度I=0.5~3.0mol•kg-1範圍內,氧化還原反應的表觀速率常數k′隨離子強度I的增加而有所增大,但增大幅度不甚明顯。對該反應的機理進行了簡要討論。
5高氯酸體系中AHA與HNO2的反應動力學研究
晏太紅,鄭衛芳,卞曉艷
在purex流程中,一定量的HNO2進入1B槽不可避免。HNO2能快速氧化Pu(Ⅲ)到Pu(Ⅳ)。在U/Pu分離段,必須清除體系中的HNO2,以穩定Pu(Ⅲ)。羥胺類、醛類、羥基脲等與HNO2的反應已有多篇文獻報導。短鏈羥基肟酸作為一類新型無鹽試劑,其性質以及在後處理中的套用研究已取得了一些成果,而乙異羥肟酸與HNO2的反應動力學方面的研究尚未見文獻報導。本工作研究在HClO4體系中AHA與HNO2的反應動力學,得到其反應動力學速率方程為-dc(HNO2)/dt=kc(HNO2)c0.75(AHA)c0.5(HNO3)。在t=5℃、I=0.5mol•kg-1時,反應速率常數k=(2.3668±
0.2147)L1.25•mol-1.25•s-1。同時,實驗研究了反應溫度對反應速率的影響。結果表明,反應速率隨反應溫度升高明顯加快,相應的反應活化能ΔE=99.02kJ/mol。離子強度I=0.5~2.0mol•kg-1範圍內,氧化還原反應的表觀速率常數k隨離子強度的增強而增加,但增加幅度不甚明顯。對高氯酸體系中AHA與HNO2的反應機理進行了簡要討論。
6Me-BTP與稀土配合物的合成與表征
程琦福,唐洪彬,葉國安,葉玉星
室溫攪拌下將含有稀土硝酸鹽的乙醇溶液滴加到含有配體的乙腈溶液(Me-BTP與RE(NO3)3•
6H2O的摩爾比為1∶1)中,室溫攪拌6h,於4℃下放置過夜,抽濾,用熱的乙腈-乙醇混合溶劑(體積比為1∶1)洗滌4次,真空乾燥。製得的產品為2,6-雙(5,6-二甲基-1,2,4-三唑-3)吡啶(Me-BTP)與稀土(La、Ce、Nd)的配合物,產率大於60%。使用元素分析、1HNMR、IR、摩爾電導率等方法對其配合物進行了表征。
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