Исследование состояния уранованадатов щелочных, щелочноземельных, d-переходных и редкоземельных элементов в водных растворах

• Автор: Еремина, Анна Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Уранованадаты щелочных, щелочноземельных, б-переходпых и редкоземельных элементов (Обзор литературы)

1.1. Общая характеристика исследуемых соединений

1.2. Строение соединений Ак(Уи06)к пН

1.3. Способы синтеза соединений Ак(Уи0б-пН

1.4. Состояние соединений ряда Ак(Уи0бХ--пН20 в водных растворах

1.4.1. Гетерогенные равновесия соединений урана (VI) в водных растворах

1.4.2. Ионное состояние урана (VI) в водных растворах

1.4.3. Ионное состояние ванадия (V) в водных растворах

Глава II. Реактивы, аппаратура, методы синтеза и исследования

уранованадатов
П.1. Используемые реактивы и оборудование
11.2. Методы получения исследуемых соединений
11.2.1. Синтез соединений А'УиОб-пРЬО (А1 - №, К, КЬ, Сб, Т1)
11.2.2. Синтез соединений Ак(У1Юб)к'пН20 (Ак-1л, М§, Са, Бг, Ва)
П.2.3. Синтез уранованадатов б-переходных и редкоземельных элементов
11.3. Определение растворимости соединений Ак(УиО<',)к'пН20 в водных растворах
11.4. Методы исследования и анализа соединений Ак(Уи06)кпН
Н.4.1. Рентгенофлуоресцентная спектроскопия
11.4.2. Рентгенография
Н.4.3. ИК-спектроскопия
Н.4.4. Потенциометрия
11.4.5. Фотометрия
П.4.5.1. Методика фотометрического определения урана (VI) в водных растворах
11.4.5.2. Методика фотометрического определения ванадия (V) в водных растворах
II.5. Моделирование гетерогенных равновесий в водно-солевых системах соединений Ак(УиОб)к-пН
И.5.1. Расчет произведения растворимости Ak(VU06)k-nH
И.5.2. Расчет кривых растворимости и диаграмм состояния урана (VI) и ванадия (V) в водных растворах
II.5.3. Расчет стандартных функций Гиббса образования соединений Ak(VU06)k-nH
Глава III. Результаты и их обсуждение
III. 1. Особенности формирования структуры уранованадатов различных
элементов
III.2. Исследование состояния уранованадатов в гетерогенных водно-солевых системах
III.2.1. Состояние уранованадатов щелочных элементов в водных растворах
111.2.1.1. Кислотно-основные интервалы существования и конверсия соединений А'УиОб'пНоО (А1 - Li, Na, К, Rb, Cs, Т1) в водных растворах
111.2.1.2. Растворимость соединений AVuCVnLLO (А1 - Li, Na, К, Rb, Cs, Т1) в водных растворах
111.2.1.3. Ионно-молекулярный состав насыщенных водных растворов соединений A‘VU06nH20 (А1 - Li, Na, К, Rb, Cs, Tl)
111.2.2. Синтез, строение и свойства ванадата уранила состава
(U02)3(V04)2-4H
111.2.2.1. Строение и свойства ванадата уранила состава
(1Ю2)з( V 04)2 • 4Н
111.2.2.2. Состояние ванадата уранила состава (U02)3(V04)2-4H20 в водных растворах
111.2.3. Состояние уранованадатов щелочноземельных элементов в водных растворах
Ш.2.3.1. Кислотно-основные интервалы существования и конверсия соединений Ап(Уи0б)2-пН20 (Л11 - М^, Са, Б г, Ва) в водных
растворах
Ш.2.3.2. Растворимость соединений Ап(Уи0б)2-пН20 (А11 — М§, Са, 8г,
Ва) в водных растворах
Ш.2.3.3. Ионно-молекулярный состав насыщенных водных растворов
соединений Ап(Уи0б)2'п1120 (А11 - М§, Са, Б г, Ва)
Ш.2.4. Состояние уранованадатов б-переходпых элементов в водных
растворах
Ш.2.4.1. Кислотно-основные интервалы существования и конверсия соединений А"(Уи06)2-пН20 (А11 - Мп, Со, N1, Си, Zn, Сб, РЬ) в водных
растворах
Ш.2.4.2. Растворимость соединений А'^УСЮбЬ-пНзО (Ап - Мп, Со, N1,
Си, Сб, РЬ) в водных растворах
Ш.2.5.3. Ионно-молекулярный состав насыщенных водных растворов
соединений АП(Уи0й)2‘пН20 (А11 - Мп, Со, N1, Си, Ъп, Сб, РЬ)
111.2.5. Состояние уранованадатов редкоземельных элементов в водных
растворах
Ш.2.5.1. Кислотно-основные интервалы существования и конверсия соединений А1П(Уи0б)з‘пН20 (А111 - Ьа, Се, Рг, N6, Бгп, Ей, вб, ТЬ, Бу,
Но, Ег, УЬ, Ьи, У) в водных растворах
Ш.2.5.2. Растворимость соединений Аш(Уи0б)з-пН20 (А111 - Еа, Се, Рг,
N6, Бт, Ей, Об, ТЬ, Бу, Но, Ег, УЬ, Ей, У) в водных раствора
Ш.2.5.3. Ионно-молекулярный состав насыщенных водных растворов соединений Аш(Уи0(|)з'пН20 (А111 - Еа, Се, Рг, N6, Бш, Ей, Об, ТЬ, Эу,
Но, Ег, УЬ, Ьи, У)
Заключение
Выводы
Список цитируемых источников

пришел к выводу о существовании ванадия в форме декаванадат-иона УшО^4'. В 1956 году появилась работа супругов Россотти, которые пришли к выводу о существовании шестиосиовной декаванадиевой кислоты Н6Ук)028. С тех пор данные Россотти подтверждены многими учеными, и было показано, что прежние измерения могут быть также интерпретированы на основе декавападатов. Наличие дскаванадат-иопа подтверждено измерением коэффициентов диффузии, копдуктометрическим титрованием, криоскопичсскими измерениями, методом ЯМР, а также изучением седимснтационного равновесия в ультрацентрифуге и спектрофотометрическим методом. Было установлено, что декаванадиевая кислота является сильной кислотой и в водных растворах легко отщепляет четыре протона, а последние два протона присоединены более прочно. В работе [37] были вычислены значения констант равновесия следующих реакций:
10Н2УО4' + 5Н+ ^ НУ10О285' + 12Н20 (1.26)
10УО2+ + 8Н20<-> Н2Уш0284' + 141-Г . (1.27)
Расчетные величины констант представлены в таблице 1.2.
Ион УО,+
Первоначально считали, что в сильнокислых растворах ванадий находится в форме метаванадиевой кислоты НУ03. Некоторые авторы обсуждали возможность существования в кислых средах ионов У03 и У(ОН)32+’ Однако Форстер, Карпентер и Харт на основании изучения окислительно-восстановительного потенциала ванадия (V) указали на существование в растворах катиона У02+. Некоторые авторы обсуждали возможность существования в кислых средах ионов У01+ и У(ОН)32+ [68, 69].
Дюкре [39] путем определения растворимости пятиокиси ванадия в хлорной, серной и соляной кислотах и измерения pH нашел, что в указанных растворах соотношение [У]/[Н+] остается постоянным и, следовательно, пятиокись ванадия переходит в раствор по реакции
У205 + 2НТ <-» 2У02+ + Н20. (1.28)