Сущность экстракции и ее закономерности

Выделение р/н методом адсорбции. Первичная обменная адсорбция.

Адсорбция- пр-с распределения радиоизотопов между р-ром и пов-тью твердой фазы. Присутствие в микрокон-циях, радиоизотоп легко адсорбируется стенками сосуда,пов-тью кристаллических осадков. Радиоизотоп,сорбируясь может замещать мол-лы или ионы поверхностного слоя стекла или кристаллических осадков ,участвовать в образовании двойного эл. Слоя на границе раздела фаз или удерживаться на пов-ти ванн-дер-вальсовскими силами.

ПОА-пр-с переноса ионов из р-ра к кр-лу и осаждение их на пов-ти кр-ла в рез. Обменного вытеснения ионов с поверхностных слоев осадка.В этом случае происходит замена ионов макроком-та ионами макроком-та в эквивалентных кол-вах, т.е. ПОА не приводит к изменению стехеомет-х соотн-й между ионами на пов-ти кристалла. В ПОА могут участвовать только собственные ионы т.е. ионы входящего в состав кр-ла, а так же изоморфные им ионы.

Иониты .Классификация и строение.

Иониты – полимерные орг. И неорг. Твердые в-ва, практически не растворимые в воде и др. растворителях содержащие активные группы с подвижными ионами ,способными обмениваться на эквив-е кол-во ионов р-ра с зарядом того же знака.

Иониты способные к обмену катионами наз. катионитами, а анионами –анионитами .

При контакте ионита с водным р-роми электролитов происходит электролитическая диссоциация ионогенных групп, обеспечивающая возм-ть ионного обмена. Причем обмен ионами между ионитам и р-ром является почти всегда обратимым процессам к-ый хар-ся установлением сос-я равновесия между поглощением одних и вытеснением других ионов.

Схематически процесс представлен в виде реакций:

-катионный обмен:

R-H + Cs⁺ ↔ R-Cs +H⁺

2RNa+ Sr²⁺ ↔R₂-Sr+2Na⁺

-анионный обмен

R-Cl+I^- ↔RI+Cl^-

2ROH+MoO₄^2- ↔R₂-MoO₄+2OH^-

Обратимость ионообм-го пр-са делает возможным регенерацию отработанного ионита.

Важнейшим св-вом ионитов явл. их обменная способность характерезуемая обменной емкостью.

Экстракция оксониевыми экстрагентами

Оксониевые соед-я – орг. соед-я содержащие положительно заряженный атом кислорода, связанный 3-мя ков-ми связями с орг. радикалами и водородом и одной ионной связью с неорг. анионом –атомом простых или комплексных кислот.

Оксониевые соед. способны образовывать спирты, альдегиды, сложные и простые эфиры ,кетоны за счет смещения неподеленной пары электронов атома кислорода. Все виды оксониевых соед-й способны к обмену своих анионов на анионы экстрагируемого в-ва.

Экстракция основными экстрагентами.

При ЭОЭ распред-е извлекаемого в-ва обуслов-ся хим.р-ей анионного обмена .К классу основных экстрагентов относится группа аминов:

-первичные (-RNH₂)амины

-вторичные (=RNH₂)амины

-третичные(ΞRN)амины

-четвертичные аммонивые осн-я(R₄NA)

Экстракция аминами :

-р-ия нейтр-и (пр-р: H ₂SO_4(B)+2TOA_(O)→[TOA∙∙∙H]₂SO_4(O))

-р-ия присоед-я (пр-р:R₃NHNO_3(O)+HNO_3(B)↔[R₃NHNO₃]∙HNO_3(O)

-р-ия анионного обмена : R₃NHA_(O)+X^-_(B)↔R₃NH_(O)+A^-_(B)

Адсорбция на аморфных и коллоидных осадках.

Ад-я ионов радиоизотопов на аморфных и коллоидных осадках,в том числе на нераств-х гидроокисях многовалентных металлов, отличается некоторыми особенностями от адсорбции на полярных кр-лах. Важнейшим отличительным признаком явл. отсутствие постоянства св-в пов-ти таких адсорбентов,связанное с отсутствием четкой граници раздела фаз и наличием чрезвычайно большой пов-ти осадков.

Хроматографический метод выделения р/н.

Хроматография – пр-с распределения радиоизотопов между подвижной и неподвижной фазами.Хроматографический анализ явл. одним из наиболее эффективных и универсальных м-дов разделения смесей в-в даже очень близких по свойствам.

Ионнообменная ХГ-сущность метода заключается в разделении смеси ионов ,обладающих разд. Сорбируемостью на тв. Ионообменных материалох-ионитах.

По способу выполнения различают: фронтальную ионообменную ХГ; вытеснительную ионообменную ХГ;элюэнтную ионообменную ХГ.

Осадочная ХГ- сущность метода заключаеться в разделении смеси в-в образующих различные по степени раств-ти осадки в рез. хим. ре-й с одним и тем же осадителем.

Распределительная ХГ- метод заключается в разделении смеси в-в обладающих различным распредилением между 2-мя несмешивающим-ся жидкостями, одна из к-ых явл. неподвижной .

Сущность экстракции и ее закономерности.

Экстракция-пр-с распределения в-ва между 2-мя несмешивающимися жидкостями.

Основой м-да явл. различие в коэффициентах распределения. М-д экстракции широко исп-ся в яд.энерг-ке и в РХА для решения след. Задач:

-переботки яд.горючего

-выделения и конц-я делящихся мат-в из руд и разл. мат-в.

-отделение осколков деления и пр-в их распада.

-выд-е и концент-я важнейших радиоизотопов из технолог-х сред.

-разделение сложных смесей с целью колич-го определения компонентного состава.

-переработки активных отходов яд.энергетики.

Основными параметрами характерезующими эффективность процесса экстракции и состояния экстракционных систем,явл.:константа двух компонентов,степень выделения(извлечения),константа экстракции.

Достоинства:

-высокая избирательность пр-са.

-высокая скорость пр-са

-возможность осущес-я непрерывного пр-са.

-возможность автоматизции.

-возможность работы с р-рами имеющими большое солесод-е.

Недостатки:

-ограниченный выбор экстрагентов

-возможность обр-я пен, эмульсий, препятствующих расслоению фаз

-токсичность, пожароопасность и летучесть экстрагентов