螯合树脂的合成及其应用 第1报 海水及矿泉水中微量铀的富集和测定

测定海水或矿泉水中的微量重金属时,通常需预先应用共沉淀、液-液萃取、离子交换、蒸馏、共结晶,还原气化等分离、富集手段作前处理。然而这类方法或是操作烦琐冗长,或是回收效率不高。其中离子交换法虽需时较长,但操作简单,近年来为进一步改善树脂吸着性能,不断提出应用各种螯合树脂于此目的的报告,效果甚佳。螯合树脂系高分子母体中引入各种特征螯合基团作离子交换活性基团的一类吸着剂。现已报告用于吸着海水、工业污水等水样中微量铀的螯合树脂有多种,我们选择合成了含有如下活性基团的螯合树脂:     

N,N,N'''',N''''-四丁基戊二酰胺萃取镧系元素研究

双酰胺萃取剂具有螯合性能，能从硝酸介质中萃取各价态锕系元素。其降解产物对萃取过程影响很小，能够燃尽，易于处理，合成也较容易，因此被认为是在高放废液的分离-嬗变工艺以及稀土湿法冶金等方面很有前途的一类萃取剂，IBGA萃取硝酸、铀(Ⅵ)和钚(Ⅳ)及其配合物结构研究已有报道，但关于从硝酸介质中萃取稀土元素的系统研究报道较少。我们对，IBGA萃取多种稀土元素的性能进行了详细考察，本文报道镧(Ⅲ)、镨(Ⅲ)、钆(Ⅲ)和铒(Ⅲ)的萃取研究结果。     

CMPO/[Cnmim][NTf2]体系对Eu3+和UO22+的萃取行为

讨论了辛基(苯基)-N,N-二异丁基胺甲酰基甲基氧化膦(CMPO)/1-烷基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([C_nmim][NTf_2],n=2,8,12)萃取体系分别对硝酸溶液中的铕离子(Eu~(3+))和铀酰根离子(UO_2~(2+))的萃取行为。主要研究了硝酸浓度、接触时间、温度、CMPO浓度对CMPO/[C_nmim][NTf_2]体系萃取性能的影响,并选取CMPO/[C_2mim][NTf_2]体系对模拟高放废液中的镧锕元素进行了萃取分离。结果表明:随着离子液体侧链长度增长,萃取平衡时间逐渐延长;CMPO/[C3+2mim][NTf_2]体系对Eu的萃取是放热反应,萃取率随酸度增加而逐渐降低,对UO_2~(2+)则是吸热反应,萃取率随酸度增加而逐渐升高;通过机理研究,推测出对Eu~(3+)的萃取反应是离子交换,而对UO_2~(2+)的萃取反应则是中性配位;CMPO/[C_2mim][NTf_2]体系能有效的萃取模拟高放废液中的镧系、锕系元素,且在高酸下有一定的镧锕分离效果。     

N-235萃取色层法测定食品中钚-239

钚是一种极毒的放射性物质,因此在环境监测特别是在食品分析中,它(主要是钚-239)的测定受到人们的重视。低水平钚的测定,通常是先以共沉淀法富集,继而用共沉淀、阴离子交换、溶剂萃取等手续净化,最后用电沉积法制源,测量其α放射性。由于萃取色层法具有选择性好,分离效率高,操作简便,试剂节省等特点,近几年来,这种分离方法在低水平放化分析中的应用也日益增多。     

酸洗脱灰及离子交换对低阶煤热溶剂提质分离的影响

采用酸洗脱灰、酸洗和Na/Co离子交换对两种低阶煤(MM和LY)进行预处理,然后以1-甲基萘为溶剂对预处理煤进行热溶剂提质萃取,把煤分成提质煤(UC)、高分子量萃取物(deposit)和低分子量萃取物(soluble)3种主要固体组分,以及少量水和气体产物。结果表明,通过脱灰和离子交换均提高了两种萃取物的收率及碳含量,并明显促进了煤中含氧官能团的脱除。脱灰后MM煤的高分子量萃取物收率从3.5%增加到9.5%,Na离子交换LY的低分子量萃取物的碳含量高达85.3%、氧含量低于6.4%。离子交换对两种萃取物的物理化学性质有明显的影响,Na+的影响尤为显著。酸洗脱灰和离子交换对低阶煤热溶剂提质萃取有明显促进作用。     

N,N,N',N'-四丁基丙二酰胺萃取镧系元素的性能及机理

研究新型萃取剂从硝酸盐介质中萃取分离稀土元素对于后处理工艺具有重要意义.本文报道以甲苯为稀释剂,N,N,N',N'-四丁基丙二酰胺(TBMA)从硝酸盐介质中萃取铈(Ⅲ)、镝(Ⅲ)、铒(Ⅲ)、镨(Ⅲ)、钐(Ⅲ)、铽(Ⅲ)、铥(Ⅲ)、镱(Ⅲ)的机理.考察了硝酸浓度、TBMA浓度、盐析剂浓度以及温度对上述三价镧系离子分配比的影响.得出萃合物的组成主要是三配体配合物M(NO3)3·3TBMA;计算出萃取反应的条件平衡常数、萃取平衡常数.温度效应研究表明萃取反应主要是焓驱动的.对萃取分离系数以及TBMA萃取三价镧系离子的规律进行了初步研究.     

钪(Ⅲ)-镧系元素共显色效应的研究

显色反应中的共显色效应不仅有理论上的研究意义,而且有可能用以提高反应的灵敏度和选择性。我们首次发现,钪(Ⅲ)和镧(Ⅲ)、钇(Ⅲ)、钕(Ⅲ)、钐(Ⅲ)等与铬天青S(CAS)在较高浓度的阳离子表面活性剂溴化十四烷基三甲铵(TTAB)存在下,有很强的共显色效应。本文研究了该体系共显色效应发生的条件,制定了氧化镧中微量钪的分光光度测定方法。     

N，N′-二甲基-N，N′-二辛基-3-氧戊二酰胺从盐酸介质中萃取三价镧系金属的研究

以煤油/辛醇(7:3,V/V)为稀释剂,研究N,N′-二甲基-N,N′-二辛基-3-氧戊二酰胺(DMDODGA)从盐酸介质中萃取三价镧系金属的性能及反应机理;考察了水相盐酸浓度、萃取剂浓度及温度对其萃取性能的影响。结果表明分配比在所研究酸度范围内随盐酸浓度的增加先增大后减小;随萃取剂浓度的增加而增大;萃合物的组成为MCl3.2DMDODGA(M=Sm,Gd,Dy)或MCl3.DMDODGA(M=Er,Lu)。萃取过程为放热反应,升高温度不利于萃取。同时计算出了萃取反应的平衡常数及热力学函数。萃合物的红外光谱表明羰基氧、醚氧均与镧系离子配位。     

铈-茜素络合剂光度法测定空气中的氟

空气中氟的测定对环境保护具有重要意义。利用铈(或镧)-茜素络合剂光度法测定氟,是目前常采用的方法,本法虽然具有准确可靠等优点,但即使试样中含有少量Fe(Ⅲ),Al(Ⅲ),Cu(Ⅱ)等离子还需采用蒸馏或萃取等方法分离干扰。为此,我们在前人工作的基础上,经多次试验证明用     

无机离子交换剂与放射性废水处理

近十多年来,无机离子交换剂以其许多突出的优点,如耐电离辐射、耐高温、对某些放射性离子的高度选择吸着性、天然无机离子交换剂价廉物丰和合成无机离子交换剂制作比较容易等,而日益广泛地用于处理放射性废水。在这方面研究和应用最多的有粘土矿和沸石,其次是多价金属的氧化物或氢氧化物;对多价金属的不溶盐如磷酸锆等研究得较多,在大规模使用上还不多见。     

萃淋树脂富集、电热原子吸收光谱法测定水中超痕量镱

萃淋树脂(Levextrel)是一种新型的反相层析用固定相,它以苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物为骨架,其中含有一种或数种选择性的萃取剂。萃淋树脂兼有离子交换剂的高效性和溶剂萃取剂的高选择性的优     

大体积环境水样中超痕量钚同位素的分析

建立了一种环境水样中痕量钚同位素的分析方法。采用Ti(OH)₃作为共沉淀剂,对大体积水样中的钚进行预浓缩,通过TEVA树脂萃取色谱分离纯化钚。结果表明,对于20 L水样,在钛载体浓度为30 mg/L条件下,钚的总回收率为88.9%。萃取色谱分离对铀的去污系数达到1.3×10⁵。用高灵敏度的电感耦合等离子体串联质谱(ICP-MS/MS)同时测定²³⁹Pu和²⁴⁰Pu含量,使用NH₃-He作为反应气体,有效消除了UH⁺离子对²³⁹Pu测量的干扰,通过使用串联四极杆技术,将丰度灵敏度提高5个量级,从而消除了²³⁸U峰拖尾的影响,使分析本底和干扰显著降低,同时,将钚同位素的分析灵敏度提高至990 cps/(pg/g)。对20 L水样中²³⁹Pu和²⁴⁰Pu的检出限分别达到1.28×10^-7 Bq/L和1.38×10^-7 Bq/L。本方...     

鈦与鑭的离子交换分离

本文报告用离子交换法分离钛、镧。钛和镧从含过氧化氢的硫酸溶液中吸附到国产阳离子交换树脂柱,用草酸淋洗钛,继在过氧化氢和草酸的存在下用铜铁试剂沉淀而测定之。镧用盐酸淋洗后依常法测定。此法用于分离并测定1500∶1至1∶10的钛镧混合物,得到满意的结果。     

二(2-乙基己基)膦酸从盐酸介质中萃取钪(Ⅲ)、钇(Ⅲ)、镧系离子(Ⅲ)和铁(Ⅲ)

本文研究了二(2-乙基己基)膦酸(H[DEHP])的正辛烷溶液从盐酸介质中萃取钪(Ⅲ)、钇(Ⅲ)、镧系离子(Ⅲ)和铁(Ⅲ)的平衡规律。结果表明,H[DEHP]对上述离子的萃取次序是Sc³⁺>Fe³⁺>Lu³⁺>Yb³⁺>Er³⁺>Y³⁺>Ho³⁺。讨论了Sc(Ⅲ)与Fe(Ⅲ)、Y(Ⅲ)、Ln(Ⅲ)(镧系离子)以及Fe(Ⅲ)与重镧系离子(Ⅲ)分离的可能性,并与HEH[EHP]萃取上述离子的性能进行了比较。借助IR、NMR和斜率法,饱和法研究了低酸度下H[DEHP]萃取Sc(Ⅲ)、Y(Ⅲ)和Ln(Ⅲ)的平衡反应,计算了浓度平衡常数和萃取反应的热力学函数。     

N, N, N′, N′-四丁基丙二酰胺萃取镧系元素的性能及机理

研究新型萃取剂从硝酸盐介质中萃取分离稀土元素对于后处理工艺具有重要意义。本文报道以甲苯为稀释剂,N,N,N′,N′-四丁基丙二酰胺(TBMA)从硝酸盐介质中萃取铈(Ⅲ)、镝(Ⅲ)、铒(Ⅲ)、镨(Ⅲ)、钐(Ⅲ)、铽(Ⅲ)、铥(Ⅲ)、镱(Ⅲ)的机理。考察了硝酸浓度、TBMA浓度、盐析剂浓度以及温度对上述三价镧系离子分配比的影响。得出萃合物的组成主要是三配体配合物M(NO₃)₃·3TBMA;计算出萃取反应的条件平衡常数、萃取平衡常数。温度效应研究表明萃取反应主要是焓驱动的。对萃取分离系数以及TBMA萃取三价镧系离子的规律进行了初步研究。     

砷的价态分析——硫化铜精矿氯化物浸出液中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的测定

目前,直接测定As(Ⅲ)的方法,多采用氧化还原法,但硫化铜精矿氯化物浸出液中含有Fe(Ⅱ)、Cu(Ⅰ)等有影响。其它如萃取分离法及离子交换法等也有报导,但在实际工作中很少应用。本法根据在氢卤酸介质中,As(Ⅲ)的卤化物能被有机溶剂萃取,并在萃取分离少量砷及文献的基础上单独测出浸出液中高达45毫克As(Ⅲ),结果良好。As(Ⅴ)量是基于另一份浸出液中,用蒸馏法测得砷的总量中减去As(Ⅲ)量求得。     

CMPO/[Cnmim][NTf2]体系对Eu3+和UO22+的萃取行为

讨论了辛基(苯基)-N,N-二异丁基胺甲酰基甲基氧化膦(CMPO)/1-烷基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([C_nmim][NTf₂],n=2,8,12)萃取体系分别对硝酸溶液中的铕离子(Eu³⁺)和铀酰根离子(UO₂²⁺)的萃取行为。主要研究了硝酸浓度、接触时间、温度、CMPO浓度对CMPO/[C_nmim][NTf₂]体系萃取性能的影响,并选取CMPO/[C2mim][NTf₂]体系对模拟高放废液中的镧锕元素进行了萃取分离。结果表明:随着离子液体侧链长度增长,萃取平衡时间逐渐延长;CMPO/[C2mim][NTf₂]体系对Eu³⁺的萃取是放热反应,萃取率随酸度增加而逐渐降低,对UO₂²⁺则是吸热反应,萃取率随酸度增加而逐渐升高;通过机理研究,推测出对Eu³⁺的萃取反应是离子交换,而对UO₂²⁺的萃取反应则是中性配位;CMPO/[C2mim][NTf₂]体系能有效的萃取模拟高放废液中的镧系、锕系元素,且在高酸下有一定的镧锕分离效果。     

《核燃料化学》评介

杨宏秀教授编著的《核燃料化学》一书已由兰州大学出版社出版。该书是在作者原讲义基础上,根据多年教学工作经验的总结而撰写的一本高等院校教学参考书。可供放射化学和核化工专业的教师和学生参考;也可作为核能工业的厂矿及研究所中有关技术人员的参考书。全书共六章。除引言外可分为有机联系的三大部分。第一部分包括第二、三、四章,介绍了核燃料元素铀、钍和钚的化学。第二部分是第五章铀的水治化学。其中包括用硫酸或碳酸盐溶液浸出铀,用溶剂萃取法或离子交换法浓集和纯化浸出液中的铀,以及从离子交换淋洗液、溶剂萃取反萃液和碱浸液中沉淀铀。第三部分是第六章辐照核燃料的处理。除重点介绍Purex流程外,兼述其它流程并分别给予了评价。该书篇幅     

共萃取

共萃取是萃取化学中经常发生的现象。所谓共萃取是指某一元素(通常为微量元素)单独存在时不被萃取或萃取率很低,但有另一元素(通常为常量元素)存在时,难萃元素的萃取率大增,这一现象称之为共萃取。有时,在萃取某一元素时,另外一些元素也或多或少地混同萃取,称之为带同萃取。前者是有规律的现象,后者目前还无规可循。但是这两类现象很难截然分清,因此统称为共萃取进行讨论。共萃取机理比较复杂,但是,许多情况下,是由于生成异金属多核络合物、复杂离子缔合物和混配络合物等多元络合物,增加了可萃性。共萃取在痕量元素的分析化学中有实际意义。近年来研究工作逐渐增加。现就共萃     

稀土复合氧化物催化剂中镧、钙、锰的测定

稀土复合氧化物催化剂中镧、钙、锰的含量分析,目前,已有人做过工作。方法之一,控制pH分离镧、锰后,用EDTA络合滴定钙的含量,再在磷酸介质中用硫酸亚铁法分析锰量,差减法计算镧的含量;方法之二,利用离子交换法分离镧、钙、锰,再采用络合滴定分别测镧、钙、锰含量。两种方法共同存在的问题是手续冗长,费时。其中方法