| Главная » Химия |
|
Содержание 1. Литературный обзор 1. Литературный обзор Плутоний - первый элемент, созданный в значительных количествах синтетическим путем, т.е. в результате ядерных превращений других элементов [1]. Первым в 1940 г. при бомбардировке урана дейтронами Сиборгом и Мак-Миллоном Кеннеди и Уолом был открыт изотоп 238Pu (87,7 лет) [2] U (d,2n) → 238Np → (β−) 238Pu Название элемента было предложено в1948: Мак-Миллан назвал первый трансурановый элемент нептунием в связи с тем, что планета Нептун- первая за Ураном. По аналогии элемент 94 решили назвать плутонием, так как планета Плутон является второй за Ураном [3]. В 1941 г. Сиборг и его сотрудники [4] при облучении урана нейтронами на циклотроне идентифицировали 239Pu (2,41 · 104 лет) как продукт распада 239Np: 239Np 239Pu Pu-239 под действием медленных нейтронов делится несколько лучше урана-235, помимо этого нейтроны, полученные в процессе деления, пригодны для осуществления следующих актов ядерного деления, то есть позволяют рассчитывать на осуществление цепной ядерной реакции. По этой причине интерес к свойствам плутония и его соединений возрос. Кроме того, с этого момента были начаты опыты по созданию плутониевой ядерной бомбы и строительства реакторов для его наработки [3]. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D1%83%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B9> В результате длительных экспериментов по облучению урана медленными нейтронами (1941-1943 гг.) были получены и выделены сначала микрограммовые, а затем и миллиграммовые количества изотопа плутония-239 [5]. Следующий этап в истории плутония связан с получением его в больших количествах, что стало возможным после строительства и пуска в 1942 году Ферми и Сциллардом атомного уран-графитого реактора, который оказался мощным источником тепловых нейтронов [4]. Нахождение в окружающей среде. Плутоний обычно считают искусственно созданным материалом. Однако до того как сформировалась солнечная система, этот очень тяжелый элемент образовывался в процессе выброса из взрывающихся сверхновых звезд нашей галактики. Плутоний-239, относительно долгоживущий делящийся изотоп, имеет период полураспада 24 400 лет, и поэтому к моменту окончательного формирования Земли он почти полностью исчез. История могла бы на этом закончиться, но в земной коре содержалось большое количество природного урана. Около двух миллиардов лет назад в Окло (Габон, запад центральной Африки) самопроизвольно образовался ядерный реактор деления. В то время природный уран был обогащен ураном-235 и мог легко поддерживать цепную реакцию деления при условиях, способствующих его концентрированию в богатом рудном массиве. В природных реакторах, сформировавшихся в Окло, в течение нескольких сотен тысяч лет произошло деление более 10 т урана-235 и образовалось 4 т плутония, прежде чем реакция прекратилась. В течение последующих двух миллиардов лет плутоний распался, но особый изотопный состав оставшегося обедненного урана стал ключом к раскрытию тайны [6]. Величины периодов полураспада всех изотопов плутония много меньше возраста Земли, и поэтому весь первичный плутоний (существовавший на нашей планете при её формировании) полностью распался. В природе 239Pu обнаружен в урановых рудах, где он образуется по реакции: 239Np 239Pu Его содержание составляет от 0,4 до 15 частей элемента на 1012 частей урана [2]. Чрезвычайно малые количества 244Pu (самого долгоживущего изотопа плутония, период полураспада 80 миллионов лет) были обнаружены в цериевой руде, оставшиеся там со времен формирования Земли [3].Искусственно синтезированный плутоний все-таки существует в природе, но его концентрация слишком мала. По этой причине не только добыть - даже обнаружить «земной» плутоний необыкновенно трудно. Сделать это удалось лишь после того, как были изучены физические и химические свойства плутония, полученного в атомных реакторах. [3] 1.2 Методы определения плутония в объектах окружающей среды плутоний лиганд коллоид гидроксид Для количественного определения плутония в окружающей среде и используют следующие методы: кулонометрический, радиометрический, спектрометрический, а также титрометрический и др. [7]. Кулонометрический метод анализа при заданном потенциале основан на известных законах электролиза и характеризуется широким диапазоном определяемых количеств плутония. Избирательность метода объясняется различием ОВ-потенциалов элементов, регулируемым добавлением определенных комплексообразователей. При использовании данного метода на электроде необходимо исключить возможность протекания побочных реакций [5]. Радиометрический метод определения плутония получил большое распространение. Это обусловлено тем, что главный изотоп плутония, 239Рu, имеет очень высокую α-радиоактивность. Метод позволяет определять очень малые количества плутония (порядка 0,1 мкг и менее). Высокая чувствительность, сравнительно простая аппаратура и несложная техника работы позволяют широко использовать радиометрический метод в технологическом контроле производства плутония и в научных исследованиях [3]. Фотометрический и спектрометрический метод. Водные и органические растворы соединений плутония во всех валентных состояниях обладают специфической окраской. В зависимости от интенсивности окрашивания и состава раствора все известные фотоколориметрические методы определения плутония можно разделить на три группы: ). Методы, основанные на цветных реакциях ионов плутония с неорганическими анионами и простейшими бесцветными и слабоокрашенными органическими реагентами. Чувственность методов этой группы не высока, что объясняет их применение только при определении миллиграммовых количеств элемента. ). Методы, основанные на образовании внутрикомплексных соединений плутония с интенсивно окрашенными реагентами. Методы этой группы наиболее чувствительные и позволяют определять доли миллиграмма плутония в литре раствора. ). Методы, основанные на цветных твердофазных реакциях плутония с некоторыми органическими красителями. Достоинствами методов данной группы являются очень высокая чувствительность и селективность. Недостатком - малая воспроизводимость [5]. Титрометрический метод не широко используется в аналитической химии плутония. Это объясняется существованием радиометрического метода, более просто и избирательного. Титрометрический метод не зависит от изотопного состава плутония, является его главным достоинством. Применение такие методы находят в процессе контроля продуктов конечных стадий переработки ядерного горючего, а также стандартизации растворов плутония, используемых в лаборатории [5]. 1.3 Pu (VI) в реакциях комплексообразования и гидролиза Гидролиз. Общая картина гидролиза PuO2 представлена в виде ряда последовательных реакций:[8] + + H2O = PuO3(OH)+ + H+(OH)+ + H2O = PuO2(OH)2 + H+(OH)+ + PuO2(OH)2 = (PuO2)2(OH)3+(OH)2 + H2O = PuO2(OH)- + H+(OH)2 + PuO2(OH)- = (PuO2)2(OH)5- Гидролиз имеет необратимый характер, а среди его продуктов находятся полимеры [5]. При вычислении констант гидролиза не учитывались возможные реакции с участием полимеров Pu (VI), поэтому величины констант, полученые различными авторами, иногда значительно различаются [8,9]. О'Коннер [10] показал, что кривые титрования щелочных растворов Pu (VI) кислотой отличаются от кривых, полученных при титровании кислых растворов Pu (VI) щелочью. Хиндмен [9] установил, что РиО2+ не может рассматриваться как простой двухвалентный катион, такой, как Ва2+, так как в этом случае константа гидролиза Pu(VI) равнялась бы ~10~13. В действительности значение константы гидролиза Pu (VI) соответствует значениям для четырехвалентных катионов большого размера, таких, как Th4+. Комплексообразование. Известно несколько комплексов Pu(VI),и несмотря на то, что некоторые из них изучены только качественно, получены неожиданные результаты. Так, в работе [9] сообщалось, что Сl--ионы проявляют большую тенденцию к комплексообразованию с Pu(VI), чем N03--ионы, в противоположность другим валентным состояниям плутония. Эти отличия являются следствием электростатического отталкивания между атомами кислорода нитратной группы и иона Pu022+ В отношении комплексообразования Pu(VI) ведет себя в большей степени как четырехзарядный катион большого размера, чем как двухвалентный ион [9]. Хлоридные комплексы Pu(VI) обнаружены методом переноса и спектрофотометрически. Увеличение концентрации НСl или повышение температуры способствуют накоплению комплекса в растворе. В 2М НСl Pu(VI) находится в форме катиона; при концентрации НСl 6М в растворе преобладает анионный комплекс плутония, а при 10М НСl весь Pu(VI) находится в виде анионного комплекса. Таким образом, по крайней мере три комплекса плутония (Рu02Сl+, Рu02Сl2 и Рu02Сl3- или Рu02Сl42-) существуют в солянокислых средах. [11] Нитратные комплексы. Нитрат-ионы проявляют очень слабую тенденцию к образованию комплексов с Pu(VI) в разбавленных растворах и даже в 10М HN03 Pu(VI) находится в основном в катионной форме. В растворах с концентрацией HN03 около 11М и выше образуется тринитратный комплекс, Pu02(N03)3-, выход которого увеличивается с дальнейшим ростом концентрации HN03 [11]. Спектрофотометрическим методом Хиндмен [9] обнаружил три rомплекса: Pu02N03+, Pu02(N03)2 и Ри02(N03)3- Динитратные и тринитратные комплексы обнаружены в растворах ацетона, содержащих азотнокислый пиридин. Сульфатные комплексы Pu(VI) обнаружены спектрофотометрически [9]. Уже в 0,1М H2SO4 преобладает анионный комплекс плутония, а в 1М растворах кислоты свыше 90% Pu(VI) находится в виде анионных соединений с ионами S042- и HS04-. Количественных данных об устойчивости сульфатных комплексов не представлено. Карбонатные комплексы. На основании окрашивания в ярко-зеленый цвет разбавленных растворов Pu(VI) в 45% К2СО3 предполагалось [9] образование карбонатного комплекса Pu(VI). Подтверждением существования последнего является повышенная растворимость гидроокиси Pu(VI) в водных растворах К2СО3 и спектры поглощения этих растворов. Строение комплекса неизвестно, однако, исходя из образования ярко-зеленого осадка (NH4)4Pu02(C03)3 при добавлении (NH4)2C03 в азотнокислые растворы Pu(VI), можно предположить, что образуется зеленый Рu02(СО3)44-. Получены моно- и дикарбонатные комплексы Рu(VI). В ~5%-ном растворе (NH4)2C03 образуется ярко-красный нейтральный комплекс Рu02С03, строение которого определено из состава осадка, получаемого при добавлении спирта к раствору. Аналогичным образом выделен дикарбонатный комплекс. Из данных по растворимости (NH4)4Pu02(C03)3 значение константы нестойкости комплекса Рu02(СО3)22- в растворах с нулевой ионной силой найдено равным 10-15 [11]. Оксалатные комплексы. Из зависимости растворимости оксалата Pu(VI) в азотнокислой среде от концентрации (NH4)2C204 установлено, что в растворах образуются в основном комплексы Рu02С204 и Pu02(C204)22- [11]. Ацетатные комплексы. На основании изучения растворимости NaРu02(СН3СОО)3 в зависимости от концентрации NaCH3COO и в растворах НСl04 показано существование моно-, ди- и триацетатных комплексов Pu(VI) [11]. Значения констант нестойкости этих комплексов согласно реакциям Рu02(СН3СОО)+ PuO22+ + СН3СОO-, Рu02(СН3СОО)2 PuO22+ + 2СН3СОО-, Рu02(СН3СОО)3- РuО2+ + ЗСН3СОО- в растворах с ионной силой 2 найдены равными соответственно 5,4*10-4; 5,1*10-7 и 4,4*10-8. Комплексы Pu(VI) с этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА). Ионы Pu(VI) образуют фиолетово-голубой хелат с ЭДТА согласно реакции + + Y4- Pu02Y2- где Y4- - полностью ионизированная ЭДТА. Значения константа устойчивости этого хелата в 0,1М растворе КCl, определенная ионообменным методом при рН = 3,30 найдена равной 2,46*1016. Другие комплексы Pu(VI) с ЭДТА не описаны[11]. 2. Расчетная часть Исходные данные: Состав раствора: «PuO2(NO3)2 - NaF - Na2C2O4 - H2O » C(PuO2(NO3)2) = 10-6 моль/л С(NaF) = 0,05 моль/л С(Na2C2O4) = 0,001 моль/л рН = 1-12 Kw = 10-14 - константа диссоциации воды Основные реакции 1. PuO2(NO3)2 ↔ PuO22+ + 2 NO3- 2. NaF ↔ Na+ + F- 3. Na2C2O4 ↔ 2Na+ + C2O42- плутоний лиганд коллоид гидроксид Найдем α(H2C2O4) α(HC2O4ˉ) и α(C2O42ˉ) H2C2O4 = H+ + HC2O4ˉ k1 = 6,5·10 -2 HC2O4 ˉ = H+ + C2O42ˉ k2 = 5,18·10 -5
= [H2C2O4 ] + [HC2O4 ˉ] + [C2O4 2-] Запишем полученные результаты и построим графики зависимостей: α(H2C2O4 ) = f (pH), α(HC2O4 ˉ) = f (pH), α(C2O4 2-) = f (pH). Таблица 1. Концентрация и доли гидролизующихся ионов [C2O42-] при С(Na2C2O4) = 0,001 моль/л в интервале рН = 1-12. рН α(C2O4 2-) с(C2O4 2-) α(HC2O4 ˉ) с(HC2O4 ˉ) α(H2C2O4 ) с(H2C2O4 ) 1 0,0001859 1,86E-07 0,359 0,000359 0,641 0,000641 2 0,004376 4,38E-06 0,845 0,000845 0,151 0,000151 3 0,048 0,000048 0,935 0,000935 0,017 0,000017 4 0,341 0,000341 0,658 0,000658 0,00175 1,75E-06 5 0,838 0,000838 0,162 0,000162 2,89E-05 2,889E-08 6 0,981 0,000981 0,019 0,000019 3,38E-07 3,382E-10 7 0,998 0,000998 0,001927 1,93E-06 3,44E-09 3,441E-12 8 0,9998 0,009998 0,000193 1,93E-07 3,45E-11 3,447E-14 9 0,99998 0,0099998 0,0000193 1,93E-08 3,45E-13 3,447E-16 10 0,999998 0,00999998 0,00000193 1,93E-09 3,45E-15 3,447E-18 11 0,9999998 0,009999998 1,93E-07 1,93E-10 3,45E-17 3,447E-20 12 0,99999998 0,0099999998 1,93E-08 1,93E-11 3,45E-19 3,447E-22 Рисунок 1. Зависимость доли гидролизующихся ионов [C2O42-] от pH Найдем α(HF) и α(Fˉ) = Fˉ + H+ k1 = 6.76·10-4 = [HF ] + [Fˉ] Запишем полученные результаты и построим графики зависимостей: α(HF ) = f (pH) и α(Fˉ) = f (pH). Таблица 2. Концентрация и доли гидролизующихся ионов [F-] при С(NaF) = 0, 1 моль/л в интервале рН = 1-12. рН α1(F-) c(F-) α2(HF) c(HF) 1 0,006754 0,000338 0,993 0,04965 2 0,064 0,0032 0,936 0,0468 3 0,405 0,02025 0,595 0,02975 4 0,872 0,0436 0,128 0,0064 5 0,986 0,0493 0,014 0,0007 6 0,999 0,04995 0,00168 0,000084 7 0,9998 0,04999 0,000147 7,35E-06 8 0,99998 0,049999 0,0000147 7,35E-07 9 0,999998 0,0499999 0,00000147 7,35E-08 10 0,9999998 0,04999999 0,000000147 7,35E-09 11 0,99999998 0,049999999 1,47E-08 7,35E-10 12 0,999999998 0,0499999999 1,47E-09 7,35E-11 Рисунок 2. Зависимость доли гидролизующихся ионов [F-] от pH 2.2 Рассчет доли всех возможных форм плутония (VI) в растворе данного состава; построение распределительной диаграммы Реакции комплексообразования Pu(VI) 1. Гидроксокомплексы (OH-) 22+ + НОН ↔ PuO2(ОН)+ + Н+ K’1= 2*10-6 PuO22+ + 2НОН ↔ PuO2(ОН) 2 + 2Н+ K’1,2= 4*10-12 PuO22+ + 3НОН ↔ PuO2(ОН) 32 + 3Н+ K’1,2,3 = 8*10-22 2. Оксалатные комплексы (C2O42-) + + C2O42-↔ PuO2 C2O4 lg K’’1 = 6,66 K’’1= 106,6+ + 2C2O42- ↔ PuO2 (C2O4) 22- lg K’’1,2 = 11,4 K’’1,2=1011,4 3. Фторидные комплексы (F-) + + НF ↔ PuO2F+ + Н+ lgK1 = 2,11 K1= 102,11+ + 2НF ↔ PuO2F2 + 2Н+ lg K1,2 = 4,15 K1,2= 104,15+ + 3НF ↔ PuO2F3- + 3Н+ lg K1,2,3 = 5,52 K1,2,3= 105,52+ + 4НF ↔ PuO2F42- + 4Н+ lg K1,2,3,4 = 6,68 K1,2,3,4= 106,68 Уравнение материального баланса С (PuO22+) = [PuO22+] + [PuO2(ОН)+] + [PuO2(ОН) 2] + [PuO2(ОН) 32-] + [PuO2 C2O4] + [PuO2 (C2O4) 22-] + [PuO2F+] + [PuO2F2] + [PuO2F3-] + [PuO2F42-] При рН = 1: Таблица 3. Доли всех возможных форм плутония(VI) в растворе заданного состава в интервале pH = 1-12. рН α(PuO22+) α(PuO2(ОН)+) α(PuO2(ОН) 2) α(PuO2(ОН) 32-) α ( PuO2 C2O4) α( PuO2 (C2O4) 22-) α(PuO2F+) α(PuO2F2) α(PuO2F3-) α(PuO2F42-) sum 1 2,98E-6 5,97E-11 1,19E-15 2,39E-24 2,54Е-6 2,59E-08 1,91Е-4 0,01 0,121 0,868 1 2 4,29E-10 8,57E-14 1,71E-17 3,43E-25 8,57E-09 2,06E-09 2,58E-07 1,33Е-4 0,015 0,984 1 3 2,56E-13 5,31E-16 1,06E-18 2,12E-25 5,88E-11 1,57E-10 1,02E-09 3,32E-06 2,3Е-3 0,998 1 4 1,24E-14 2,47E-16 4,94E-18 9,89E-24 1,93E-11 3,60E-10 1,02E-10 7,17E-07 1,08Е-3 0,999 1 5 7,57E-15 1,51E-15 3,03E-16 6,06E-21 2,9E-11 1,34E-10 7,07E-11 5,62E-07 9,54Е-4 0,999 1 6 7,18E-15 1,44E-14 2,87E-14 5,75E-18 3,22E-11 1,74E-10 6,79E-11 5,47E-07 9, 41Е-4 0,999 1 7 7,15E-15 1,43E-13 2,9E-12 5,72E-15 3,26E-11 1,79E-10 6,77E-11 5,46E-07 9, 41Е-4 0,999 1 8 7,14E-15 1,43E-12 2,87E-10 5,71E-12 3,26E-11 1,79E-10 6,76E-11 5,45E-07 9, 41Е-4 0,999 1 9 7,14E-15 1,43E-11 2,86E-08 5,71E-09 3,26E-11 1,79E-10 6,76E-11 5,45E-07 9, 41Е-4 0,999 1 10 7,14E-15 1,43E-10 2,86Е-6 5,71Е-6 3,26E-11 1,79E-10 6,76E-11 5,45E-07 9, 41Е-4 0,999 1 11 7,14E-15 1,43E-09 2,84Е-4 5,68Е-3 3,25E-11 1,78E-10 6,76E-11 5,42E-07 9, 34Е-4 0,993 1 12 1,06E-15 2,12E-09 4,24У-3 0,85 4,84E-12 2,66E-10 1E-12 8,09E-08 1,39Е-4 0,149 1 Рисунок 3. Зависимость доли всех возможных форм плутония(VI) ионов от pH. .3.1 Фторидные комплексы Результат расчета долей всех возможных форм Pu(VI) показал, что в растворе изначально заданного состава ( С(NaF) = 0.05 моль/л, С(Na2C2O4) = 0.001 моль/л) преобладают фторидные комплексы Pu(VI). .3.2 Оксалатные комплексы Примем, что в растворе С(NaF) = 0.0005 моль/л, С(Na2C2O4) = 0. 1 моль/л, тогда доли всевозможных форм Pu(VI) примут следующие значения: Таблица 4. Доли всех возможных форм плутония(VI) в растворе заданного состава в интервале pH = 1-12. рН α(PuO22+) α(PuO2(ОН)+) α(PuO2(ОН) 2) α(PuO2(ОН) 32-) α ( PuO2 C2O4) α( PuO2 (C2O4) 22-) α(PuO2F+) α(PuO2F2) α(PuO2F3-) α(PuO2F42-) 1 0,00575 1,15E-07 2,3E-12 4,6E-21 0,49 0,499 0,00368 0,0002 2,33Е-04 1,68E-05 2 1,99E-05 3,99E-09 7,97E-13 1,6E-20 0,04 0,958 0,00012 6,77Е-04 6,77Е-04 4,58Е-04 3 1,68E-07 3,36E-10 6,71E-13 1,3E-19 0,00371 0,988 6,43E-06 2,01Е-04 0,00147 0,0063 4 3,42E-09 6,83E-11 1,37E-12 2,7E-18 5,32Е-04 0,996 2,82E-07 1,98E-05 2,98Е-04 0,00276 5 5,66E-10 1,13E-10 2,26E-11 4,5E-16 2,17Е-04 0,999 5,29E-08 1,98E-05 7,13E-05 7,47Е-04 6 4,13E-11 8,27E-10 1,65E-09 3,3E-13 1,85Е-04 0,999 3,91E-08 4,2E-06 5,42E-05 5,75Е-04 7 3,99E-10 7,99E-09 1,6E-07 3,2E-10 1,82Е-04 0,999 3,78E-08 3,05E-06 5,25E-05 5,55Е-04 8 3,99E-10 7,99E-08 1,59E-05 3,2E-07 1,82Е-04 0,999 3,77E-08 3,04E-06 5,24E-05 5,57Е-04 9 3,97E-10 7,94E-07 0,00158 3,2Е-04 1,82Е-04 0,997 3,76E-08 3,03E-06 5,23E-05 5,56Е-04 10 2,69E-10 5,39E-06 0,108 0,215 1,23Е-04 0,676 2,55E-08 2,06E-06 3,54E-05 3,77Е-04 11 1,19E-12 2,37E-07 0,047 0,95 5,43E-07 0,003 1,12E-10 9,07E-09 1,56E-07 1,66E-06 12 1,24E-15 2,49E-09 0,00498 0,995 5,69E-10 3E-06 1,18E-13 9,5E-12 1,64E-10 1,74E-09 Рисунок 4. Зависимость доли всех возможных форм плутония(VI) ионов от pH. Из рисунка 4 видно, что в растворе данного состава преобладают оксалатные комплексы. Необходимым условием образования истинных радиоколлоидов является достижение произведения растворимости (ПР) труднорастворимого соединения, образующего дисперсную фазу. Протекает реакция: . Основой рассмотрения термодинамического равновесия в гетерогенной системе: «осадок труднорастворимого соединения - водный раствор» является произведение активностей (ПА), которое согласно Нернсту определяется выражением: , где а - термодинамическая активность. При данной температуре ПА - величина постоянная. [9] В условиях постоянства ионной силы раствора коэффициенты активности можно считать постоянными и для характеристики гетерогенного равновесия пользоваться выражением: . Учитывая, что и суммарные равновесные концентрации в водном растворе всех форм катиона и аниона осадка будут равны соответственно и , где - растворимость данного осадка в его насыщенном растворе, моль/л; - аналитическая концентрация катионов в насыщенном растворе данной соли , моль/л; - аналитическая концентрация анионов в насыщенном растворе данной соли , моль/л. [14] После некоторых преобразований получаются уравнения растворимости: Далее: . Если рассчитанная по данному уравнению растворимость меньше общей аналитической концентрации металла (Со), то раствор является пересыщенным и образование истинных коллоидов радионуклидов термодинамически вероятно. При Ср> Со раствор является ненасыщенным и образования истинных коллоидов ожидать не следует. Для истинных коллоидов можно рассчитать по уравнению: . Оцениваем возможность образования истинных коллоидов для гидроксида плутонила: Таблица 5. Растворимость гидроксида плутонила в интервале рН = 1-12 рН α(PuO22+) Ср α 1 2,98E-06 6,71E+06 0 2 4,29E-10 4,67E+08 0 3 2,56E-13 7,53E+09 0 4 1,24E-14 1,62E+09 0 5 7,57E-15 2,64E+07 0 6 7,18E-15 2,78E+05 0 7 7,15E-15 2,80E+03 0 8 7,14E-15 2,80E+01 0 9 7,14E-15 2,80E-01 0 10 7,14E-15 2,80E-03 0 11 7,14E-15 2,82E-05 0 12 1,06E-15 1,89E-06 0 Рисунок 5. Зависимость растворимости гидроксида плутонила от pH. Вывод: В растворе заданного состава в диапазоне рН = 1 - 12 растворимость, рассчитанная по данному уравнению больше исходной концентрации PuO2(NO3)2, таким образом, вероятность образования истинных радиоколлоидов термодинамически маловероятна, раствор является ненасыщенным. Заключение Выполняя курсовую работу по теме «Состояние плутония VI в водных растворах», изучена литература различного типа [1 - 12]. Были освещены в литературном обзоре такие темы, как: история открытия плутония, плутоний в окружающей среде, методы определения плутония в объектах окружающей среды, плутоний (VI) в реакциях гидролиза и комплексообразования. Произведен расчет долей всех возможных форм плутония VI в растворе с составом PuO2(NO3)2 - NaF - Na2C2O4 - H2O ». На основании произведенного расчета построена распределительная диаграмма возможных форм плутония (VI) в данном растворе. В курсовой работе была произведена оценка возможности образования истинных коллоидов гидроксида плутонила в растворе в диапазоне рН = 1 - 12. Также построен график зависимости растворимости гидроксида плутонила от рН. После определенных вычислений был сделан вывод: Ср > C0 - гидроксид плутонила не будет образовывать истинные коллоиды. Литература 1. Вдовенко В. М.. Современная радиохимия. - М.: Атомиздат, 1969 г.- 543 с. . Трансурановые элементы в окружающей среде / Под ред. У.С. Хэнсона. М., 1985.-344 с. 3. Бекман И. Н. Плутоний <http://profbeckman.narod.ru/PlutonSS.htm>. Учебное пособие. - М.: МГУ им. М. В. Ломоносова, 2009 г. . Химия актиноидов / Под ред. Дж. Каца, Г. Сиборга, Л. Морса. -пер. с англ. - М.: Мир, 1997.-Т.2.- 664 с. 5. Милюкова М. С. Аналитическая химия плутония/ М. С. Милюкова, Н. И. Гусев, И. Г. Сентюрин, И. С. Скляренко. - М.: Наука , 1965 г. . Плутоний. Фундаментальные проблемы / Под ред. Надыкто Б.А., Тимофеевой Л.Ф-пер. с англ. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2003.-Т.1.-494 С. . Филов В.А. Врелные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник. - Л, изд. «Химия», 1990 г. -484 с. . Москвин А.И. Координационная химия актиноидов. - М.: Атомиздат, 1975 г.-288 c. . Медведев В. П. Пособие по радиохимии. Озёрск: ОТИ МИФИ, 2007 г. . Xиндмен И. В.. Актиниды. Под ред. Г. Сиборга и Дж. Каца. -пер. с англ. - М., Изд-во иностр. лит., 1955 г.- 253 с. 11. O'Connor P. R. Data quoted in USAEC Report CN-2088, 1944. 12. Плутоний. Справочник / Под ред. О. Вика. - М. Атомиздат. 1971.-Т.1.- 428 с. Скачать архив (153.6 Kb) Схожие материалы: |
| Всего комментариев: 0 | |