Способ получения четырехвалентных америция и кюрия в водных растворах

 

Ф

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ())) 572434, Союз Советских

Содиалистичвских

Республик (бl) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.75 (21) 2128918/26 (51) М. Кл.- С 01G 56/00 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 04.09.77 (53) УДК 546.799.5:

: 546.799.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. С. Сапрыкин, В. П. Шилов, Н. Н. Крот и В. И. Спицын (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии AH СССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ЧЕТЪ|РЕХВАЛЕНТНЪ|Х АМЕРИЦИЯ И КЮРИЯ

В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

Изобретение относится к технике получения трансурановых элементов и может быть использовано для выделения их в чистом виде.

Сложность процесса выделения трансурановых элементов в виде индивидуальных соединений, где элемент имеет ту или другую степень окисления, состоит из нестаоильности ряда степеней окисления; известно, что четырехвалентные америций и кюрий являются сильными окислителями и не могут существовать в водных растворах в виде ионов М4+.

Таким образом, процесс получения четырехвалентных амер иция и кюрия должен включать стабилизацию с помощью реагентов, образующих прочные комплексы с четырехзарядными катионами.

Известен способ получения америция (ГЧ) с помощью оксалат-ионов (1). Недостаток способа состоит в том, что полученная таким образом валентная форма америция (IV) бытро диспропорционирует на америций (Ill) и (V).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения четырехвалентных америция и кюрия в водных растворах путем окисления их трехвалентных форм гипохлоритом в щелочной среде с последующей стабилизацией фторидом аммония (15М) (2).

К недостаткам этого способа относится агрессивность среды и низкая стабильность полученных соединений.

Для повышения стабильности полученных соединений и снижения агрессивности среды в известном способе получения четырехвалентный америция и кюрия в водных растворах путем окисления их трехвалентных форм, в качестве стаоилизатора используют соли ненасыщенных фос рорвольфрамовых кислот и процесс ведут при мольном соотношении америция или кюрия и стаоилизатора, равном

i: 2 †: 10. 11редпочтительно, в качестве стабилизатора используют К7Р В т)039 1 1 Н20 или

-klo+2+ l7U61 7Н2О

Устоичивость америция (IV) и кюрия (IV), стабилизированных предложенным способом, зависит or удельной активности растворов.

Четырехвалентный америций (изотоп-243 с примесью б вес, % изотопа-241) за счет радиолитических эффектов восстанавливается до трехвалентного состояния со скоростью

2 — 3% jcyr. Кюрий (1Ч) (изотоп-244) восстанавливается полностью за 90 мин, причем реакция имеет нулевой порядок по металлу.

25 Пример 1. К 3,6 10 — 4 М раствору америция (III) (рН 3 — 5) добавляют насыщенный раствор K>OP2Wi706i 7Н20 из расчета 7,2 °

° 10 —" моля на образование комплекса М: адденд=1: 2 и избыток 10 — моля сверх стехио30 метрического количества. Затем добавляют

572434

Составитель В. Дубровская

Редактор Л. Емельянова Техред И. Михайлова Корректор Л. Орлова

Заказ 2223/14 Изд. Ко 742 Тираж 671 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

0,15 — 0,20 моля персульфата калия и реакционную смесь выдерживают s течение 10 мин при температуре 90 С. Цвет раствора изменяется от светло-желтого до оранжево-красного.

Четырехвалентный америций определяют спектрофотометрическим титрованием нептунием (V). (Нептуний (V) быстро и количественно окисляется америцием (IV) до шестивалентного). Выход составляет практически

100 /.

Пример 2. 5 10 — 4 М раствор кюрия (IV) готовят так же, как в случае америция в примере 1. Раствор кюрия (IV) имеет красновишневую окраску. Контроль за процессом окисления кюрия осуществляют спектрофотометрически. Выход кюрия (IV) составляет практически 100%.

Способ стабилизации неустойчивых четырехвалентных состояний америция и кюрия может быть использован для стабилизации также неустойчивых четырехвалентных состояний некоторых лантанидных элементов (тербия и празеодима).

Пример 3. Для окисления берут 3 10 — 4 М раствор тербия (IV). Порядок сливания реагентов такой, как в примерах 1 и 2. Окисление проводят при 90 С в течение 10 мин (продолжительность реакции окисления резко зависит от температуры). Раствор тербия (IV) имеет красно-коричневую окраску. Вы4 ход тербия (IV), определенный спектрофотометрическим титрованием раствором оксалата натрия, составляет 85 — 95%.

5 Формула изобретения

1. Способ получения четырехвалентных америция и кюрия в водных растворах путем окисления их трехвалентных форм с введе1о нием стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности полученных соединений и снижения агрессивности среды, в качестве стабилизатора используют соли ненасыщенных фосфорвольфрамовых

15 кислот и процесс ведут при мольном соотношении америция или кюрия и стабилизатора равном 1: 2=1: 10.

2. Способ по и. 1, отлич а ющий ся тем, что в качестве стабилизатора используют

20 КтРЖыОзз 11Н20.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора используют

К!ОР2%17061 7Н20.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аналитическая химия трансплутониевых элементов, Изд. «Наука», М., 1972, стр. 70, 71.

2. L. В. Asprey, R. А. Penneman, J. am.

30 chem. Soc., 83, 2200 (1961),