离子交换树脂的孔结构与Sm~(3+)-(?)_4~+交换动力学

研究了Sm~(3+)在EDTA—NH_4Ac(pH=3.0)溶液和五种交联度相同但孔结构各异的磺酸型大孔离子交换树脂间的交换动力学,比较了25℃时的液膜扩散常数,粒内扩散常数、液膜扩散律速所经历的时间和半交换期,得到的结果表明,前报中关于UO_2~(2+)-H~+交换动力学与树脂孔结构间的依赖关系亦适用于本体系,即适当的孔径范围与较高的内扩散常数相联系而高的比表面会增大液膜扩散常数。与UO_2~(2+)传质不同之点在于,高的比表面不能减缩液膜扩散律速所经历的时间,这可能和Sm—EDTA络合物解离速度较慢有关。     

铀和铀同位素的离子交换过程研究

在浓缩铀同位索的阳离子交换法中,UC_2~(2+)在离子交换树脂中的传质问题具有特别重要的意义.但迄今未见有详细的报道.本文对阳离子交换树脂—HCl溶液体系中的UO_2~(2+)—H~+正、逆交换,特别对~(235)UO_2~(2+)—~(238)UO_2~(2+)交换动力学及机制作了研究和探讨.     

离子交换过程的基础研究(Ⅰ)—M~(Z+)—■—H~+及M~(Z+)—■离子交换

本文用大孔磺酸树脂SA—209(×8)研究了Li~+、Ca~(2+)、Co~(2+)、Tm~(3+)对H~+正、逆离子交换过程以及~(59)Co~(2+)—、~(169)Tm~(3+)—~(170)Tm~(3+)同位素交抉过程。用前报中提出的界面吸附双电层模型及解离机制满意地解释了实验事实。     

分子动力学方法模拟不同温度下铀酰在叶腊石上的吸附和扩散行为

采用分子动力学方法研究了铀酰在叶腊石表面的吸附和扩散。在碳酸根离子存在的情况下,探究了温度对铀酰吸附和扩散的影响。碳酸根离子与铀酰存在较强的作用力,不同数目的碳酸根离子与铀酰结合会形成多种铀酰种态。在不同温度的模拟中,得到了UO_2~(2+)、UO_2CO_3、UO_2(CO_3)_2~(2-)、UO_2(CO_3)_3~(4-)四种铀酰种态和铀酰聚合物。通过原子密度图,观察了粒子在溶液中的分布情况。发现UO_2~(2+)+和UO_2CO_3容易吸附在叶腊石上,而UO_2(CO_3)_2~(2-)和UO_2(CO_3)_3~(4-)主要存在于扩散层中。随着时间的推移,越来越多的碳酸根离子与铀酰配位,使得铀酰在叶腊石上的吸附逐渐减少。本文计算了不同温度下,各铀酰种态的扩散系数。在扩散层中,各种态的扩散系数随温度的变化较为一致,而在吸附层中,UO_2~(2+)和UO_2CO_3的扩散速率随温度的变化较UO_2(CO_3)_2~(2-)和UO_2(CO_3)_3~(4-)慢。但是在同一温度下,同一个吸附层或扩散层中,铀酰种态的扩散系数大小顺序始终保持不变:UO_2~(2+)UO_2CO_3UO_2(CO_3)_2~(2-)UO_2(CO_3)_3~(4-)。说明在碳酸根存在的情况下,UO_2~(2+)可能是主要的扩散形式。     

离子交换平衡和动力学的研究(Ⅲ) Y~(3+)-H~+交换平衡和动力学

用强酸性阳离子交换树脂研究了Y~(3+)-H~+交换反应的平衡和动力学,测定了反应的等温线,求得合理热力学平衡常数Ka=1.9×10~2。实验表明,正交换反应RH/Y~(3+)符合一般规律,即在低浓度时,系液膜扩散机理,高浓度时,系粒内扩散机理;而逆交换反应R_3Y/H~+在本实验的浓度和搅拌速度下,均为粒内扩散机理。正逆交换反应机理的差别是树脂对三价稀土元素Y~(3+)具有极高的亲和性所致。估算了液膜互扩散系数与液膜厚度的比值。用电子计算机求算了随交换剂组成变化的积分粒内互扩散系数。     

离子交换树脂传质特性之评价问题

为全面评价离子交换树脂的传质动力学特性,提出了测量扩散常数、扩散活化能和滞留时间的必要性和方法,并通过三种大孔磺酸型树脂中UO_2~(2_(1/4))+的传质对比研究作了解说     

柱层析法分离木糖醇和山梨醇的研究

本文研究了层析、D031、001×7聚苯乙烯—二乙烯基苯磺酸型阳离子交换树脂和它们的H~+、NH_4~+、Co~(2+)、Ba~(2+)、Ak~(3+)、Fe~(3+)或Cr~(+3)等离子基型对木糖醇和山梨糖醇的柱层析分离效果。结果表明,层析H~+、Fe~(3+)型和D031H~+型树脂能有效地分离木糖醇和山梨醇。最适宜温度均为55℃,最适宜洗脱液流量:层析H~+及Fe~(3+)型树脂分别为4.8ml/min和2.8ml/min,D031H~+型为3.0ml/min。以10~(-3)mol/dm~3的十二烷基硫酸钠的3％正丙醇溶液为洗脱液能明显提高分离能力。     

一种测定微量铀的新方法——协萃反应放射性元素置换法的研究

本文提出了一种测定微量铀的新方法,它利用了协萃反应的放射性元素置换作用,其反应式如下:UO_2~(2+)+CeA_3B_(2(0))+H~+(?)UO_2A_2B_((O))+HA_((O))+B_((O))+Ce~(3+)此处HA为1-苯基-3-甲基-4-苯酰基-吡唑啉酮-5,B为磷酸三丁酯。由于UO_2A_2B的萃取常数大于CeA_3B_2的萃取常数,因此在CeA_3B_(2(O))中的Ce~(3+)离子能被UO_2~(2+)离子所置换,从~(144)Ce的计数率可以间接测定微量铀。     

离子交换平衡及动力学的研究——Ⅳ.Ca~(2+)-H~+阳离子交换平衡及动力学

用强酸性阳离子交换树脂001×7研究了Ca~(2+)-H~+阳离子交换反应的平衡及动力学,测得该反应的等温线及选择系数,求得修正选择系数、合理热力学平衡常数(K_α=18)以及交换剂相中各组分的合理活度系数。实验发现,该反应的正、逆交换的机理不同。结合以前研究过的Na~+-H~+、UO_2~(2+)-H~+及Y~(3+)-H~+反应的正、逆交换的机理,探讨了造成正、逆交换机理不同的原因。本文还估算了液膜互扩散系数与液膜厚度之比,求得了随交换剂相组成变化的积分粒内互扩散系数。     

用偶氮氯膦Ⅰ负载树脂富集微量铀

作者曾报导了用偶氮氯膦I树脂分离富集微量UO_2~(2+)的研究。实验表明,含偶氮氯膦I基团的树脂对UO_2~(2+)有良好的吸附性能,可以从大体积溶液中定量富集微量UO_2~(2+)。为此我们研究了负载有偶氮氯膦I螯合剂的交换树脂的分析特性,并用于富集铀矿废水中微量UO_2~(2+)。实验部分 1.UO_2~(2+)标准溶液:称取一定量乙酸铀溶解于pH_4HAc-NaAc缓冲液中,制取10mg/ml铀标准溶液,临用时再以水稀释至适当浓度。 2.负载偶氮氯膦I树脂制备:称取湿D-290大孔阴离子交换树脂50g,加到含有一定量偶氮氯膦I的溶液中,搅拌,制得含有螯合剂量为75.1μM/g-干树脂的负载树脂(下称负载     

CHEMSPEC模拟铀在塔木素地下水中的种态分布

本文使用CHEMSPEC软件模拟了铀在塔木素地下水中的种态分布,并讨论了p H、Eh、离子浓度以及温度对铀种态分布的影响.结果表明,铀在强酸性条件下,主要以UO_2~(2+)(aq)的形式存在;在弱酸性、中性以及弱碱性条件下,主要以UO_2(OH)_2(aq)的形式存在;在强碱性条件下,主要以UO_2(OH)_3~-的形式存在,可能会生成Ca UO_4沉淀. Eh33 m V时, U(OH)_4(aq)为优势种态;而Eh33 m V时, U(VI)更为稳定.不同阴离子的引入对铀的种态分布影响的大小顺序为HCO_3~-F~-SO_4~(2-)Cl~-. UO_2~(2+)浓度的增加促进了Ca UO_2(CO_3)_3~(2-)和Ca_2UO_2(CO_3)_3(aq)的生成.温度升高使塔木素地下水中UO_2OH~+的浓度显著提高.     

氢氧化铈吸附铀酰离子及其吸附机理的研究

以氢氧化铈[Ce(OH)_4]为吸附剂,研究其对铀酰离子(UO_2~(2+))的吸附行为,并对吸附实验进行了条件探索。动力学研究表明,Ce(OH)_4对UO_2~(2+)的吸附符合准二级动力学模型;此外,对吸附UO_2~(2+)前后的吸附剂进行了扫描电镜分析,结果显示,吸附前后的Ce(OH)_4形貌发生了较大改变;将Ce(OH)_4在100~600℃下焙烧后的产物进行吸附实验,发现焙烧后产物的吸附能力降低。研究结果表明,吸附机理主要是Ce(OH)_4表面的羟基与UO_2~(2+)发生了络合作用。     

以苯甲酸正丁醇溶液萃取高氯酸氧鈾

本文研究苯甲酸的正丁醇溶液对高氯酸氧铀的萃取,测得苯甲酸在正丁醇和水相间的平衡常数(A=58),苯甲酸在鲍和正丁醇的水溶液中的电离常数(K_a=6.2×10~(-5))和萃取反应的平衡常数(K=6.4×10~(-5))。研究结果证明在水相中除UO_2~(2+)外,倚有UO_2A~+,UO_2A_2,UO_2(OH)~+和UO_2(OH)A共四种格合物(A~-表示苯甲酸根),其稳定常数经测定分别为:β_(10)=8.0×10~2,β_(20)=1.8×10~5,β_(01)=2.0×10~9,β_(11)=5.2×10~(12)。以上常数除K_α及β_(01)与文献值一致外,其余似尚无报告。交中提出一种较简便而较严谨的用萃取法测定混合型络合物的稳定常数的数据处理法。     

氟离子存在下铀与5—Br—PADCAP显色反应的研究及应用

研究了UO_2~(2+)-F~--5-Br-PADCAP体系的光度特性。结果表明,在pH 6.0～8.0,[F~-]/[UO_2~(2+)]=400～10000(摩尔比)范围内,试剂及配合物的最大吸收波长分别为456nm和580nm,UO_2~(2+)浓度在8～60μg/25ml范围内符合比耳定律,配合物的摩尔吸光系数为7.4×10~4,组成UO_2~(2+):F~-:R=1:3:1。将所确立的方法用于铀矿废水中铀含量的测定,结果令人满意。     

金属离子交换过程中的扩散问题——滞留时间、成因及其规律

以强酸型大孔树脂为固定相,用浅床法系统研究了UO_2~(2+),U(IV)等高价金属离子在吸附和解吸过程中的扩散问题.确认了扩散滞留时间的存在;并提出相界面吸附双电层模型,解释了它的成因及有关规律.     

配合物生成反应速率常数与平衡常数之间的直线自由能关系——Ⅳ.5位取代-1,10-邻菲啰啉-铜(Ⅱ)与镍(Ⅱ)的金属交换反应动力学和机理研究

本文用UV分光光度法研究了Cu(Ⅱ)和5位取代-1,10-邻菲啰啉(5-R-phen)配合物与Ni(Ⅱ)的金属交换反应动力学,实验在25℃、pH2.3—3.5范围内和离子强度为1.0mol·dm_(-3)。条件下进行.结果表明反应对配合物Cu(5-R-phen)~(2+)的浓度呈一级关系,反应通过三条不同的途径进行,这三条途径分别为配合物的离解途径、质子催化离解途径和镍(Ⅱ)亲电缔合途径,反应遵循如下速率方程: r={k_0+k_H[H~+]+k_(Ni)[Ni~(2+)]}[Cu(5-R-phen)~(2+)] 本文根据动力学数据讨论了反应机理,实验结果表明金属交换反应速率随配体碱性减小而增大,配合物Cu(5-R-phen)~(2+)的反应活性和配体5-R-phen的碱性强度之间存在直线自由能关系.     

用新显色剂1,1′-[2,2′-(4,4′-双噻唑基)-双偶氮]-2,2′-双萘酚与TritonX-100体系析相光度法测定微量铀

将新显色剂1,1′-[2,2′-(4,4′-双噻唑基)-双偶氮]-2,2′-双萘酚(简称4,4′-bi-TAN),用作为测定铀的高选择性的试剂。析相体系为UO_2~(2+)-4,4′-bi-TAN-TritonX-100,在580nm波长下测定UO_2~(2+),许多共存离子不干扰测定,用此法测定了铀矿废水中UO_2~(2+)的含量,结果令人满意。     

大麦根细胞质膜存在H~+/Ca~(2+)反向传递系统

在发现大麦根细胞质膜上存在不需Mg~(2+)和需Mg~(2+)两个Ca~(2+)转运过程的基础上,进一步研究了这两个过程的转运机制,发现需Mg~(2+)的Ca~(2+)转运过程依赖于跨膜H~+梯度。无论以ATP为能源的、还是人为造成的跨膜H~+梯度,都可驱动跨膜Ca~(2+)转运;跨膜Ca~(2+)转运过程伴随着H~+梯度的消减。不需Mg~(2+)的转运过程则与跨膜H~+梯度无关。这些结果指出,大麦根细胞质膜上除了Ca~(2+)-ATP酶这一初级Ca~(2+)转运系统外,还存在一个以跨膜H~+梯度为能源的次级Ca~(2+)转运系统,即H~+/Ca~(2+)反向传递系统。     

物理化学应用问题参考解答

1.[解] 负极反应 Zn-2e=Zn~(2+) E°_1=-0.762V 正极反应 O_2+4H~++4e=2H_2O E°_+=1.299V 电池结构 Zn/Zn~(2+),H~+,O_2;H_2O/Pt 电池反应 2Zn+2H_2O→2Zn~(2+)+4H~++O_2 电池电动势 E°=E°~+-E°_-=1.299-(-0.762)=2.061V (即在标准状态下的可逆电动势)     

Mg~(2+)通过磷脂影响脂酶体中H~+-ATP酶的慢运动

本文研究Mg~(2+)对H~+-ATP酶在脂酶体中慢运动的影响。在不同Mg~(2+)浓度及不同温度下,测量了运用保温法嵌入脂酶体中的马来酰亚胺自旋标记的H~+-ATP酶的ST-EPR谱。由ST-EPR谱的诊断参数L″/L,C′/C与Mg~(2+)浓度以及温度的关系,并对照根据相同条件下测得的5NS-EPR谱超精细分裂而得到的序参数S与Mg~(2+)浓度以及温度的关系,分析得出:增加脂酶体中的Mg~(2+)浓度与降低测量温度都导致H~+-ATP酶在膜脂中的运动相关时间增加。进一步分析还得到H~+-ATP酶在膜脂中旋转扩散运动的快慢与周围膜脂的活化能大小有关。在脂酶体中Mg~(2+)浓度的变化将导致膜脂活化能发生改变,从而影响H~+-ATP酶在膜中的慢运动状态。