Экстракция европия и америция из азотной кислоты

Рисунок 6 - Зависимость эффективности экстракции америция (III) и селективности разделения пары Am / Eu тетраоктил дигликольамидом в растворителе от концентрации азотной кислоты

Из представленных на рисунке 6 данных видно, что зависимость коэффициента распределения америция от концентрации азотной кислоты, для всех растворителей, за исключением додекана, имеет максимум. Максимум экстракции Am из азотной кислоты для ДХЭ и Ф-3 наблюдается при концентрации (исходной) кислоты в районе 2 - 3 моль/л. Для формаль-2 максимум смещен в область 5 - 6 моль/л (рисунке 3 (Г)). В случае додекана, где максимума значения коэффициента распределения не наблюдается, в области C_HNO3 > 4 M явное увеличения значений D_Am,Eu не наблюдается. Также показано, что максимум экстракции европия находится в том же кислотном интервале, что и для америция. Стоит отметить, что система на основе формаль-2 как растворителя эффективнее извлекает америций и европий чем системы на основе ДХЭ и Ф-3 на всем интервале изучаемой кислотности. В сравнении с додеканом, система на основе формаль-2 эффективнее экстрагирует америций в области C_HNO3 > 2,5 M. Следует отметить, что значения коэффициентов распределения америция и европия, при экстракции из 3 M HNO₃, для додекана и формаль-2 вполне соизмеримы. Так, при экстракции америция и европия раствором 0,01 M TODGA в формаль-2 из азотной кислоты с концентрацией более 3 M D (Am и Eu) > 50 (Таб. 7). При таких высоких значениях коэффициента распределения (> 50) имеет место высокая погрешность определения (> 50%), в виду чего полученные результаты не являются достаточно достоверными.

Таблица 7 - Экстракция америция (III) и европия (III) раствором 0,01 M тетраоктил дигликольамида в растворителе из азотнокислых сред. Растворитель - ДХЭ, Ф-3, ФС-13 и Формаль-2

В случае других представленных на рисунке 2 растворителей максимальный коэффициент распределения для европия равен 28 (Ф-3, Таб. 7). На основании данных, представленных на рисунке 7 (А), изучаемые растворители можно расположить в ряд, отражающий возрастание эффективности экстракции Am и Eu для систем с тетраоктил дигликольамидом: ДХЭ < Ф-3 << Додекан < Формаль-2.

Все представленные системы эффективнее экстрагируют европий. Для всех растворителей (рисунок 7) коэффициент разделения пары Am/Eu (D_Am / D_Eu) монотонно уменьшается с увеличением концентрации азотной кислоты, т.е. чем выше концентрация кислоты, тем лучше экстрагируется европий относительно америция. По селективности экстракции пары Am/Eu тетраоктил дигликольамидом в растворителе можно расположить в ряд по снижению значений коэффициентов разделения (DAm /DEu): ДХЭ < Ф-3 << Додекан < Формаль-2.

A)

Рисунок 7 - Эффективность извлечения америция (III) и селективность разделения пары Am / Eu при экстракции из азотнокислой среды

Как видно, ряды эффективности и селективности экстракции совпадают. С ростом кислотности среды разница в коэффициенте разделения металлов для изучаемых растворителей уменьшается. В случае фторированных растворителей при концентрации кислоты более 3 M разница в коэффициенте разделения пары Am/Eu практически отсутствует, в то время как системы с ДХЭ демонстрируют существенное отличие от указанной тенденции (так, Кр(D_Am/D_Eu) _ДХЭ в 2 раза превышает соответствующую величину для систем с фторсодержащими растворителями).