Anion exchange separation of uranium, thorium and bismuth

Summary A method for the anion exchange separation of uranium, thorium and bismuth is described, using the strongly basic anion exchanger Dowex 1 X8. These three elements are simultaneously adsorbed on the resin (nitrate form) from a solution consisting of 96% n propanol and 4% 5 n nitric acid. The separation of thorium and bismuth from uranium is effected by washing the column with a mixture consisting of 80% methanol and 20% 5n nitric acid (elution of uranium). To separate thorium from bismuth the resin is then treated with a solution consisting of 80% methanol and 20% 6n hydrochloric acid whereby the thorium is eluted. Finally the bismuth is removed by washing the column with 1 n nitric acid. The experimental conditions for this separation scheme have been selected after the determination of the distribution coefficients of uranium, thorium, and bismuth in different mixtures of aliphatic alcohols with nitric and hydrochloric acid.

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Zusammenfassung Zur Trennung von Uran, Thorium und Wismut wird der stark basische Anionenaustauscher Dowex 1X8 verwendet. Aus einem Lösungsmittelgemisch von 96% n-Propanol und 4% 5n Salpetersäure werden die drei Elemente zusammen an dem Austauscher (Nitratform) adsorbiert. Mit einer Mischung von 80% Methanol und 20% 5n Salpetersäure wird sodann das Uran eluiert. Thorium wird mit einem Gemisch von 80% Methanol und 20% 6n Salzsäure ausgewaschen und schließlich wird mit 1 n Salpetersäure das Wismut von der Säule entfernt. Die Verteilungskoeffizienten der drei Metalle wurden in verschiedenen Gemischen von aliphatischen Alkoholen und Salz- sowie Salpetersäure bestimmt.

     

Beiträge zur Analyse nuklearer Rohmaterialien. XIV

Zusammenfassung Ein Analysenschema zur Bestimmung von ppm-Mengen Uran, Thorium, Vanadin, Kupfer, Barium und Strontium sowie mg-Mengen Eisen in Gesteinen wurde beschrieben. Bei dieser Methode wird die Gesteinsprobe mittels Perchlorsäure-Flußsäure aufgeschlossen; danach werden Uran, Thorium, Vanadin, Kupfer und Eisen mittels Anionenaustausches auf Dowex 1-X8 von den Begleitelementen getrennt. In den entsprechenden Eluaten werden die Elemente unter Anwendung von Fluorometrie (Uran), Spektralphotometrie (Thorium) und Atomabsorptionsspektrophotometrie (Vanadin, Kupfer und Eisen) bestimmt. Die Bestimmung von Barium und Strontium erfolgt auf atomabsorptionsspektrophotometrischem Weg nach alkalischem Aufschluß der Gesteinsprobe. Die Methode wurde zur Bestimmung der genannten Elemente in Standardgesteinsproben, zahlreichen Gesteinen aus Kärnten-Osttirol und solchen aus Hawai (Molokai) herangezogen.

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Contributions to the analysis of nuclear raw materials. XIV

Summary Analytical scheme for the determination of ppm-amounts of uranium, thorium, iron, vanadium, copper, barium, and strontium as well as mgamounts of iron in rocks is described. In this procedure the rock sample is decomposed by means of perchloric acid-hydrofluoric acid mixture and then the uranium, thorium, vanadium, copper and iron are separated from the accompanying elements by means of the anion exchanger Dowex 1-X8. The elements are determined in the corresponding eluates by applying fluorimetry (uranium), atomic absorption spectrophotometry (vanadium, copper, iron). The determination of barium and strontium is conducted by atomic absorption-spectrophotometry following alkaline decomposition of the rock sample. The method was used for the determination of the named elements in standard rock samples, numerous rocks coming from Carinthia and Tyrol and those originating in Hawai (Molokai).

     

Direct determination of thorium in uranium oxide by X-ray fluorescence

Summary Thorium in uranium is determined directly at trace levels by an XRF method. Uranium oxide samples are put in the form of double layer pellets and analysed by using Philips PW-1220 X-ray spectrometer. The typical value of the precision of the method at 200 ppm level is ±10% and estimation range is 50–1000 ppm of thorium in uranium.

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Direkte Bestimmung von Thorium in Uranoxid durch Röntgenfluorescenz-Spektrometrie

Zusammenfassung Mit Hilfe der beschriebenen Methode kann Th in Spurenkonzentrationen direkt bestimmt werden. Die Uranoxidproben werden als Doppelschicht-Tabletten eingesetzt und mit Hilfe eines Philips PW-1220 Röntgenspektrometers analysiert. Die Genauigkeit im Bereich von 200 ppm beträgt ±10%. Der Anwendungsbereich liegt bei 50–1000 ppm.

     

Studies on the extraction and determination of metal salts with methylisobutyl ketone XV

Summary A sensitive and selective spectrophotometric method with Arsenazo III has been developed for the determination of microamounts of uranium in high-purity thorium dioxide for nuclear fuel. Interferences by thorium and impurities in not more than 1 g of thorium dioxide are effectively eliminated by the preliminary extraction process in methylisobutyl ketone-hydrochloric acid and the masking actions of disodium hydrogenphosphate and ascorbic acid in colorimetry. This method can be successfully applied to the determination of uranium in a 1 g sample of thorium dioxide in the range of 1 to 50 ppm (U/ThO₂).

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Untersuchungen zur Extraktion und Bestimmung von Metallsalzen mit Hilfe von Methylisobutylketon. XVSpektralphotometrische Bestimmung von Mikromengen Uran in Thoriumdioxid mit Arsenazo III

Zusammenfassung Eine empfindliche und selektive spektralphotometrische Methode wird beschrieben zur Bestimmung von Mikromengen Uran in Thoriumdioxid hoher Reinheit. Störungen durch Thorium und Verunreinigungen (in <1 g ThO₂) werden durch vorhergehende Extraktion mit Methylisobutylketon aus salzsaurer Lösung sowie durch Zusatz von Dinatriumhydrogenphosphat und Ascorbinsäure bei der Bestimmung verhindert. 1–50 ppm Uran können in einer 1 g-Probe bestimmt werden.

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Part XIV, N. Ichinose: Talanta (in press) (1970).

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Read at the Symposium of the Japan Society of Analytical Chemistry, Sendai, July 12, 1968.

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The author expresses his deep gratitude to Prof. Hidehiro Gotô and Assist. Prof. Yachiyo Kakita of the Research Institute for Iron, Steel and Other Metals, Tohoku University, for their kind and unfailing guidance throughout the course of the work.     

Anion-exchange system in magnesium nitrate media. Application to chemical analysis of manganese nodules for thorium and uranium

Summary The adsorption behaviour of 26 metal ions on the strongly basic anion-exchange resin Bio Rad AG-1, X-8 has been examined in magnesium nitrate media. The salt concentration range from 0.50-3.0 M is covered in the presence of 0.1 M free nitric acid. The distribution coefficients of bismuth(III), thorium(IV) and uranium(VI) rise to the order of 1,000 in media of 0.1 M nitric acid with high salt strength, while most other elements are only weakly adsorbed as is also the case in pure nitric acid media. The system allows thorium(IV) and uranium(VI) to be concentrated simultaneously from 2.5 M nitrate media, so that it can be applied successfully to the determination of thorium and uranium in manganese nodules with consecutive Chromatographic elution from a single small resin column. The subsequent determination is carried out spectrophotometrically with Arsenazo III.

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Anionenaustausch in Magnesiumnitratlösung. Anwendung zur Thorium- und Uranbestimmung in Manganknollen

Zusammenfassung Das Adsorptionsverhalten von 26 Metallionen wurde aus Magnesiumnitratlösung an dem stark basischen Anionenaustauscher Bio-Rad AG-1, X-8, untersucht. Die Salzkonzentration reichte von 0,5-3,0 M bei Gegenwart von 0,1 M freier Salpetersäure. Die Verteilungskoeffizienten von Bismut(III), Thorium(IV) und Uran(VI) reichen bei hoher Salzkonzentration bis zur Größenordnung von 1000, wogegen die meisten anderen Elemente nur schwach adsorbiert werden, was auch in reiner salpetersaurer Lösung der Fall ist. Dadurch können Th(IV) und U(VI) gleichzeitig aus 2,5 M Nitratlösung angereichert und mit gutem Erfolg in Manganknollen bestimmt werden, wobei nur eine einzige Elution von einer kleinen Harzsäule erforderlich ist. Die anschließende Bestimmung erfolgt spektralphotometrisch mit Arsenazo III.

     

Cation exchange studies of vanadium(V) on Dowex 50W-X8. Separation from mixtures

Summary The cation exchange behaviour of milligram amounts of vanadium on Dowex 50W-X8 has been studied using different eluants. Quantitative elution can be achieved by 200 ml of 0.5N hydrochloric acid, 1–2N sulphuric acid, 2–3N phosphoric acid or 0.5–1N ammonium chloride solution. The relative efficiency of eluants is discussed in terms of their elution constants and bed distribution coefficients. Vanadium has been separated from copper(II), iron(III), cobalt(II), nickel, zinc, zirconium (IV), aluminium, cerium(IV), uranium(VI), thorium(IV), manganese(II), titanium(IV), and from phosphate.

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Zusammenfassung Das Verhalten von Milligramm-Mengen Vanadium am Kationenaustauscher Dowex 50W-X8 wurde mit verschiedenen Eluierungsmitteln untersucht. Mit 200ml 0,5 n Salzsäure, 1–2 n Schwefelsäure, 2–3 n Phosphorsäure oder 0,5–1 n Ammoniumchloridlösung konnte das Vanadium quantitativ eluiert werden. Die Wirksamkeit dieser Eluierungslösungen wurde an Hand der Elutionskonstanten und der Verteilungskoeffizienten erörtert. Von folgenden Ionen konnte das Vanadium getrennt werden: Kupfer(II), Eisen(III), Kobalt(II), Nickel, Zink, Zirkonium(IV), Aluminium, Cer(IV), Uran(VI), Thorium(IV), Mangan(II), Titan(IV) und Phosphat.

     

Tast polarographic determination of Thorium(IV) by means of substitution reduction of Bismuth(III)-ethylenediaminetetraacetate chelate

Summary Thorium(IV) facilitates the reduction of bismuth(III)-ethylenediaminetetraacetate chelate in weakly acidic medium and gives a new wave at a more positive potential, because the EDTA anion liberated by the reduction will be caught immediately by thorium(IV) ion. The height of the substitution reduction wave is proportional to the concentration of thorium(IV) between 0.1 and 0.6 mM. Properties of the wave and the electrode process were investigated.

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Tast-Polarographische Bestimmung von Thorium(IV) mit Hilfe der Substitutionsreduktion des Wismut(III)-Äthylendiamintetraacetat-Chelats

Zusammenfassung Thorium(IV) erleichtert die Reduktion des Wismut(III)-ÄDTE-Chelats in schwach sauerem Medium und gibt eine neue Welle bei positiverem Potential, da das durch die Reduktion freigesetzte ÄDTE-Anion vom Thorium(IV)-Ion sofort ergriffen wird. Die Höhe der Substitutionsreduktionswelle ist zwischen 0,1 und 0,6 mM der Thorium(IV)-Konzentration proportional. Eigenschaften der Welle und der Elektrodenvorgang wurden untersucht.

     

Gravimetric estimation of thorium with N-phenylanthranilic acid

Summary From nitric or hydrochloric acid medium thorium is quantitatively precipitated by N-phenylanthranilic acid in the range of pH 1.5–3.4 as a light yellow compound, which can be dried to a definite composition, Th(C₁₃H₁₀NO₂)₄, at 110° C. This has been utilized for the direct gravimetric estimation of thorium and its separation from uranium(VI), cerium(III), aluminium and iron at a pH of ca. 2.0–2.5.This method is superior to most of the existing methods for the estimation of thorium since quantitative precipitation occurs at a relatively low pH and the thorium compound, which has a high molecular weight, can be weighed directly, thus making possible the determination of rather small quantities (ca. 5 mg) of thorium with fair accuracy (error less than 1%).

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Zusammenfassung Thorium kann aus salpeter-oder salzsaurer Lösung im pH-Bereich 1,5–3,4 mit Hilfe von N-Phenylanthranilsäure als hellgelber Niederschlag quantitativ ausgefällt werden. Der Mederschlag kann bei 110°C zu definierter Zusammensetzung getrocknet werden [Th(C₁₃H₁₀NO₂)₄]. Diese Fällung wurde zur direkten gravimetrischen Bestimmung von Thorium und seiner Trennung von Uran(VI), Cer(III), Aluminium und Eisen bei pH 2,0–2,5 benutzt. Das Verfahren ist den meisten bekannten Methoden überlegen, das die Fällung bei relativ niedrigem pH durchgeführt und die Thoriumverbindung (die ein hohes Molekulargewicht hat) direkt gewogen werden kann. Kleine Mengen Thorium (etwa 5 mg) können mit recht guter Genauigkeit bestimmt werden (Fehler kleiner als 1%).

     

Paper chromatographic separation of thorium, zirconium and uranium

Summary The possibility of paper chromatographic separation of a number of elements (Th, U, Zr, Fe, Mg, Ni, Co, Ce, La, Y, Sm, Gd) has been studied, employing solvent mixtures containing tri-n-butyl phosphate (TBP) as principal constituent. Various factors that influence the R_f values have been investigated. It has been made possible to separate only thorium and uranium from the other elements including the rare earths and also from one another. Only thorium and uranium move under the conditions studied, the others remain stationary on the starting line. The solvent mixture methylisobutyl ketone-isobutyl alcohol-TBP (503812) shaken with 4 M HNO₃ proved to be a good mobile solvent for the separation of thorium and uranium. Thorium has also been separated from monazite extract. A single chromatogenic spray (-SNADNS-6) has been used for the detection of all the elements. Thorium, uranium and zirconium have also been quantitatively estimated after chromatographic separation by EDTA titration using the same dye.

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Zusammenfassung Die Möglichkeit der papierchromatographischen Trennung verschiedener Elemente (Th, U, Zr, Fe, Mg, Ni, Co, Ce, La, Y, Sm, Gd) mit tributylphosphathaltigen Laufmitteln ist untersucht worden. Hierbei wurde die Beeinflussung der R_f-Werte durch verschiedene Faktoren geprüft und eine Möglichkeit zur Trennung von Thorium und Uran voneinander sowie von anderen Metallen gefunden. Als Laufmittel hat sich am besten das Gemisch Methylisobutylketon-Isobutanol-Tributylphosphat (503812), äquilibriert mit 4 n Salpetersäure, bewährt. Nur U und Th wandern, alle anderen Elemente bleiben auf der Startlinie. Thorium konnte auch aus Monazitextrakt abgetrennt werden. -SNADNS-6 dient als einziges Nachweisreagens für alle genannten Metalle und wird auch als Indicator benutzt bei der komplexometrischen Titration von Zr, Th und U im Anschluß an die papierchromatographische Abtrennung.

     

Extraction of thorium and cerium (III) chlorides by neutral organophosphorus solvents

Summary The extraction of thorium and trivalent cerium chlorides by tri-n-butyl phosphate and di-isoamylmethyl phosphonate has been investigated as a function of hydrochloric acid molarity in the aqueous phase and solvent concentration in the organic phase. The comparative stability of the extractable metal complexes with the two solvents has been also estimated. The second solvent has been recommended, instead of the first, for the separation of thorium and the rare earth elements from hydrochloric acid media.

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Zusammenfassung Die Extraktion von Thorium- und Cer(III)-chloriden mit Hilfe von Tri-n-butylphosphat und Di-isoamylmethyl-phosphonat wurde in Abhängigkeit von der HCl-Konzentration in der wäßrigen und der Lösungsmittelkonzentration in der organischen Phase untersucht. Die Stabilität der gebildeten Metallkomplexe wurde bestimmt. Zur Abtrennung von Thorium und Seltenen Erden aus salzsaurem Medium wird Di-isoamylmethyl-phosphonat empfohlen.

     

Reversed phase extraction chromatography of chromium with tributylphosphate on silica gel

Summary A silica-gel column impregnated with TBP will extract various metal ions from hydrochloric acid media of various concentrations. Chromium(VI) is readily separated in this way from many other metal ions by use of selective extraction and elution. Chromium(VI) is easily separable from chromium(III). Chromium(VI) is separable from binary mixtures with alkali and alkaline earths, scandium, yttrium, cerium, zirconium, thorium, vanadium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, aluminium, gallium, indium, germanium, tin, lead, antimony, bismuth and tellurium by selective sorption, and from multicomponent mixtures [e. g. with copper or cobalt, vanadium and thorium; titanium, vanadium(V) and uranium(VI); iron(III) and molybdenum(VI)] by selective sorption and elution. The method is applicable to analysis of alloys.

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Extraktionschromatographische Trennung von Chrom mit Tributylphosphat auf Silicagel

Zusammenfassung Mit einer Silicagel-Säule, die mit Tributylphosphat imprägniert wurde, lassen sich verschiedene Metallionen aus salzsaurem Medium verschiedener Konzentration extrahieren. Chrom(VI) ist auf diese Art gut von vielen anderen Metallionen durch selektive Extraktion und Elution zu trennen. Es ist auch von Chrom(III) leicht trennbar. Ebenso kann man Chrom(VI) aus binären Gemischen mit Alkalien, alkalischen Erden, Scandium, Yttrium, Cer, Zirkon, Thorium, Vanadin, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Aluminium, Gallium, Indium, Germanium, Zinn, Blei, Antimon, Wismut und Tellur durch selektive Sorption trennen. Aus Mehrfachgemischen, z. B. mit Kupfer oder Kobalt, Vanadin und Thorium; Titan, Vanadin(V) und Uran(VI); Eisen(III) und Molybdän(VI) ist es ebenfalls durch selektive Sorption und Elution trennbar. Das Verfahren eignet sich für die Analyse von Legierungen.

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Presented at the 8th International Microchemical Symposium, Graz, August 25–30, 1980.     

Chemical analysis of manganese nodules : Part II. Determination of uranium and thorium after anion-exchange separation

A method is described for the determination of uranium and thorium in manganese nodules. After dissolution of the sample in a mixture of perchloric and hydrofluoric acids, uranium is adsorbed on the strongly basic anion-exchange resin Dowex 1 (chloride form) from 6 M hydrochloric acid. The effluent is evaporated and the residue is taken up in 7 M nitric acid—0.25 M oxalic acid; thorium is then isolated quantitatively by anion-exchange on Dowex 1 (nitrate form). Thorium is eluted with 6 M hydrochloric acid and determined spectrophotometrically by the arsenazo III method. Uranium is eluted from the resin in the chloride form with 1 M hydrochloric acid and then separated from iron, molybdenum and other co-eluted elements on a column of Dowex 1 (chloride form); the medium consists of 50% (v/v) tetrahydrofuran, 40% (v/v) methyl glycol and 10% (vv) 6 M hydrochloric acid. After removal of iron and molybdenum by washing the resin with a mixture of the same composition and with pure aqueous 1 M hydrochloric acid, the adsorbed uranium is eluted with 1 M hydrochloric acid and determined by fluorimetry. The method was used successfully for the determination of ppm-quantities of uranium and thorium in 60 samples of manganese nodules from the Pacific Ocean.     

Methods for the spectrophotometric determination of thorium and tetravalent uranium by means of the azodye solochrome fast grey R.A.S.

Summary Two methods are described for the spectrophotometric determination of microgram amounts of thorium and tetravalent uranium in mixed solvents employing the azodye Solochrome Fast Grey R.A.S. as the photometric reagent. These two elements react with the dyestuff in hydrochloric acid and acetate buffered methanolic solution respectively forming colored complexes which can be applied for the quantitative spectrophotometric determination of both thorium and uranous ions. 5 g thorium or 20 g uranium(IV)/10 ml measuring solution can still be determined with a relatively high accuracy.

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Zusammenfassung Es werden 2 Methoden zur spektrophotometrischen Bestimmung von Mikrogrammengen Thorium und 4 wertigem Uran in Lösungsmittelgemischen unter Verwendung des Azofarbstoffes Solochrome Fast Grey R.A.S. als photometrischem Reagens beschrieben. Diese beiden Elemente reagieren in salzsaurer bzw. acetatgepufferter methanolischer Lösung mit dem Farbstoff unter Bildung gefärbter Komplexe, die zur quantitativen spektrophotometrischen Bestimmung von Thorium- und Uranionen herangezogen werden können. 5 g Thorium bzw. 20 g Uran(IV)/10 ml Meßlösung sind noch mit relativ hoher Genauigkeit bestimmbar.

     

Determination of uranium and thorium at the sub-ng/g-level in high-purity aluminium by radiochemical neutron activation analysis

Summary A radiochemical neutron activation analysis technique for the determination of uranium und thorium in highpurity aluminium via the indicator radionuclides ²³⁹Np and ²³³Pa, respectively, has been developed. The separation procedure is based on the removal of ²⁴Na on hydrated antimony pentoxide followed by ion-exchange on Dowex-1X8 from HCl/HF and HCl medium. The eluate fraction being of interest for the determination of uranium and thorium contains > 99% of ²³⁹Np and ²³³Pa and, in addition, 11±2% of hafnium and 29±5% of zirconium, and non-detectable fractions of other radionuclides. For a 3-day irradiation of a 100 mg sample at a thermal neutron flux of 10¹⁴cm^–2s^–1 and a decay time of 5 days, the attainable detection limit for both elements is 0.05 ng/g. The method was applied to the analysis of different high-purity aluminium samples, and the results are compared with those obtained in other laboratories.

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Bestimmung von Uran und Thorium in hochreinem Aluminium im sub-ng/g-Bereich durch radiochemische Neutronenaktivierungsanalyse

     

Thoriumtrennung durch Extraktion in Gegenwart von Buttersäure

Zusammenfassung Eine neue Extraktionsmethode wurde beschrieben, womit sich Thorium in Anwesenheit von Buttersäure mit Chloroform von folgenden Begleitmetallen zufriedenstellend trennen läßt: Ca, Mg, Ba, Pb, Zn, Cd, Be, Ni und Co.

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Summary A new extraction method has been described which permits the satisfactory separation of thorium by means of chloroform in the presence of butyric acid from the following accompanying metals: Ca, Mg, Ba, Pb, Zn, Cd, Be, Ni and Co.

     

Determination of thorium in zirconium-hafnium mixtures by aromatic polycarboxylic acids

Summary Results are presented for 1,3,5-benzenetricarboxylic (trimesic), 1,2,4-benzenetricarboxylic (trimellitic) and 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic (pyromellitic) acids as precipitants for thorium. Trimesic and pyromellitic acids have been found to be better reagents than trimellitic acid. Thorium and zirconium-hafnium mixtures can be separated by precipitating zirconium-hafnium first in 0.5–0.8 N acid solution and then precipitating thorium in the filtrate at 3–4 pH. The separations are quite reproducible. The precipitates in all cases are ignited to the respective oxides. 5–10 mg samples of thorium can be estimated and separated from 10–50 mg samples of zirconium and/or hafnium. Results of investigations on interferences of cations and anions and pyrolysis curves for the decomposition of precipitates are presented.

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Zusammenfassung Als Fällungsmittel fÜr Thorium wurden 1,3,5-Benzoltricarbonsäure (Trimesinsäure), 1,2,4,5-Benzoltetracarbonsäure (Pyromellitsäure) und 1,2,4-Benzoltricarbonsäure (Trimellitsäure) untersucht, wobei die beiden ersten sich als gÜnstiger erwiesen haben. Gemische von Thorium und Zirkonium/Hafnium kÖnnen getrennt werden, indem man zuerst Zr/Hf in 0,5–0,8 n saurer LÖsung fällt und anschlie\end Thorium aus dem Filtrat bei pH 3–4 niederschlägt. Die Trennung ist gut reproduzierbar. Die Niederschläge werden jeweils zu den entsprechenden Oxiden verglÜht. 5–10 mg Th kÖnnen von 10–50 mg Zr und/oder Hf getrennt werden. StÖrungen durch andere Kationen und Anionen wurden untersucht und Pyrolysekurven fÜr die Zersetzung der Niederschläge aufgestellt.

     

Papierelektrophoretische Trennung von Thorium, Protaktinium und Uran

Zusammenfassung Es wird ein einfaches elektrophoretisches Verfahren zur Trennung und Bestimmung von Thorium, Protaktinium und Uran beschrieben, das auf den unterschiedlichen Wanderungsgeschwindigkeiten der Oxalatokomplexe der drei Elemente im elektrischen Feld beruht. Ihre quantitative Trennung gelingt unter Verwendung eines 0,12 m Ammoniumoxalat-Elektrolyten bei einem Potentialgradienten von 16 V/cm und einer Trenndauer von 2 Std. Die anionische Wanderung der Metalloxalatokomplexe nimmt in der Reihenfolge Th, Pa, U stark zu.

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Summary A simple electrophoretic procedure for the separation and determination of thorium, protactinium and uranium is described, based on the different migration velocities of the oxalate complexes of the three elements in an electric field. Their quantitative separation is achieved using a 0.12 M ammonium oxalate electrolyte applying a potential gradient of 16 V/cm for two hours. The anionic migration of the metal oxalate complexes increases in the order Th, Pa, U.

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Für das fördernde Interesse an dieser Arbeit möchte ich Herrn Prof. Dr. O. Knacke herzlich danken. Mein besonderer Dank gilt Frl. Maria Knorr für ihre tatkräftige Mithilfe bei der Durchführung der Versuche.     

Anion exchange behaviour of uranium, thorium and lanthanides in organic solvent mixtures

Summary The adsorption behaviour of uranium, thorium, cerium and terbium towards the strongly basic anion exchange resin Dowex-1 in mixtures of various organic solvents with acetone and methanol as the base solvents was investigated. The complexing acid in case of acetone was nitric acid while in the case of methanol, hydrochloric acid was used. Measurements of the distribution coefficients of these elements in such mixtures containing nitric acid as the complexing agent showed that in all cases a linear relationship between the adsorption and the concentration of acetone is existing. Furthermore the relationship between the dielectric constants of the solvent mixtures and the adsorption of above elements was investigated. The results show that the dielectric constant of the solvent mixture cannot be employed for predicting the degree of adsorption.

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Zusammenfassung Das Adsorptionsverhalten von Uran, Thorium, Cer und Terbium gegenüber dem stark basischen Anionenaustauscher Dowex-1 wurde in Mischungen von Aceton oder Methanol mit anderen organischen Lösungsmitteln untersucht. Als Komplexbildner dienten Salpeter- bzw. Salzsäure. Die Messung der Verteilungskoeffizienten in salpetersäurehaltigen Gemischen ergab, daß zwischen der Adsorption und der Acetonkonzentration ein linearer Zusammenhang besteht. Der Zusammenhang zwischen der Adsorption und der Dielektrizitätskonstanten des Lösungsmittelgemisches ist jedoch nicht eindeutig und kann daher nicht zu Aussagen über das Adsorptionsverhalten benutzt werden.

     

Universal method for the anion exchange separation of uranium and its application to the determination of uranium in sea water, marine sediments and other geological samples

Summary Before the fluorimetric determination of uranium in sea water, marine sediments and other geological samples an ion exchange procedure is used to separate uranium from interfering elements. This separation is best performed on Dowex 1 in a medium consisting of 90% methyl glycol and 10% 6 N hydrochloric acid. By means of this method easily reproducible and accurate results of determinations of uranium in as little as 250 ml of sea water or in about 0.1 g amounts of solid samples can be obtained. Because of its universal applicability this technique is to be recommended whenever g but also mg quantities of uranium have to be determined.

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Zusammenfassung Vor der fluorimetrischen Bestimmung von Uran in Meerwasser, Meeressedimenten und anderen geologischen Proben wird das Uran durch ein Ionenaustauschverfahren von störenden Elementen getrennt. Diese Trennung wird am besten auf Dowex l in einem Medium aus 90% Methylglykol und 10% 6 n Salzsäure ausgeführt. Mit dieser Methode lassen sich leicht reproduzierbare und genaue Uranbestimmungen im Meerwasser und in festen Proben durchführen, selbst wenn deren Mengen 250ml bzw. 0,1 g nicht überschreiten. Infolge ihrer allgemeinen Anwendbarkeit wird die Methode zur Bestimmung von g- und mg-Mengen Uran empfohlen.