Разделение урана и тория с помощью тонкослойных неорганических сорбентов

Рефераты по химии / Разделение урана и тория с помощью тонкослойных неорганических сорбентов
Страница 4

Таким образом, в случае многостадийного процесса (сорбция-десорбция и т.д.; экстракция-реэкстракция и т.д.) общее значение степени извлечения можно представить следующим образом:

N

Sобщ = П Si ,

i=1

где N - число стадий.

Сорбционное концентрирование компонента или компонентов в колоночном ("динамическом") варианте обычно осуществляется в две стадии. На первой стадии компонент из раствора, пропускаемого с определенной скоростью через сорбционную колонну (или в лабораторных масштабах - колонку), поглощается твердым веществом сорбента. Эту стадию характеризует так называемая "выходная кривая" (см. рис.1), которую обычно строят в координатах "концентрация компонента в вытекающем растворе" (ось ординат) и "пропущенный объем раствора" (ось абсцисс). Таким образом, после проведения всех анализов можно рассчитать степень извлечения компонента на стадии сорбции (S1):

Рис.1 Выходная кривая сорбции урана сорбентом ТГ-Ц из имитата морской воды. С0 = 10 мг/л

n n

S1 = 1 - ( å

CiVi) / Co å

Vi, ,

i=1 i=1

где Co и Ci - концентрации компонента в исходном растворе и в i-й фракции вытекающего раствора соответственно; Vi - объем i-той фракции.

На второй стадии промывают колонку десорбирующим раствором, который по мере его вытекания из колонки также пофракционно анализируют на содержание компонента. По результатам анализа строят выходную кривую (см. рис.2), имеющую другой вид, и вычисляют степень извлечения на этой стадии:

k n

S2 = ( å

CjVj)/S1Co å

Vi, ,

j=1 i=1

где Cj - концентрация компонента в j-й фракции элюата (вытекающего десорбента) объемом Vj.

Рис.2. Выходные кривые десорбции урана раствором соляной кислоты

0.1 моль/л. 1 - дифференциальная; 2 - интегральная.

Ход работы:

Исходный раствор - нитрат уранила с концентрацией по урану 1-3 г/л, содержащий 10 - 50 мкг/л тория, рН раствора - 2,5-3,0. Сорбент - гидроксид титана, нанесенный тонким слоем на поверхность клиноптилолита, марка ТГ-Кл [12]. Порядок выполнения работы следующий. Отбирают 2 пробы исходного раствора по 0.5 мл, сушат и измеряют на b - радиометре (I0). Через колонку, заполненную сорбентом, пропускают раствор нитрата уранила (50 мл) со скоростью 1 мл/мин·см2, отбирая фракции по 10 мл. Из каждой фракции отбирают 2 пробы по 0,5 мл, сушат и проводят b - метрию. По полученным результатам строят выходную кривую сорбции тория в координатах " П - V " и рассчитывают выход тория на стадии сорбции (В1).

Колонку промывают 10 мл дистиллированной воды и затем проводят десорбцию, пропуская 10 мл 1 моль/л раствора щавелевой кислоты, отбирая фракции по 2 мл. Из каждой фракции отбирают 2 пробы по 0,5 мл, сушат и проводят b - метрию. По полученным результатам строят выходную кривую десорбции тория в координатах "Д - V"

Практическая часть:

1. Проведем сорбцию и десорбцию тория, измерим скорость счета проб на β - радиометре. Так же отберем пробы исходного раствора. Данные измерений и расчетов занесем в таблицу № 1.

Таблица № 1

Сорбция

Десорбция

N

I1

I2

Iср

Iср-Iф

П

N

I1

I2

Iср

Iср-Iф

Д

Фон

27

23

25

-

-

-

-

-

-

-

-

1

36

36

36

11

0,08

1

2473

2490

2482

2457

0,664

2

30

30

30

5

0,04

2

203

198

201

176

0,047

3

36

32

34

9

0,07

3

70

75

73

48

0,013

4

40

36

38

13

0,10

4

52

51

52

27

0,007

5

40

42

41

16

0,12

5

53

54

54

29

0,008

Исх 1

178

165

161

136

-

-

-

-

-

-

-

Исх 2

152

148

-

-

-

-

-

-

-

Страницы: 1 2 3 4 5

Информация о химии

Мейер (Meyer), Юлиус Лотар

Немецкий химик Юлиус Лотар Мейер родился 19 августа 1830 г. в семье врача в маленьком городке Фареле в провинции Ольденбург. Обладая слабым здоровьем, среднюю школу он смог закончить только к двадцати одному году. После школы по п ...

Химия одноуглеродных молекул

Химия одноуглеродных молекул — (С1-химия) раздел химии, изучающей различные классы веществ, в состав молекулы которых входит только один атом углерода. Как отдельная отрасль знаний С1-химия появляется с развитием перспектив ...

Вааге (Waage), Петер

Норвежский химик Петер Вааге (правильнее – Воге) родился в г. Флеккефьорд. Изучал медицину и минералогию в университете Кристиании (ныне Осло); после окончания университета изучал химию в Германии и Франции. Вернувшись в Нор ...