Исследование гетерогенных равновесий в водных растворах уранованадатов

• Автор: Нипрук, Оксана Валентиновна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Литературный обзор

1.1 Гетерогенные равновесия соединений урана в водных

растворах

1.1.1. Формы существования урана в природе

1.1.2. Минеральные равновесия соединений уранаУ1 в водных растворах

1.1.3. Ионное состояние ванадияУ в водных растворах

1.2. Строение, свойства и синтез соединений АкУи0бкпН

1.2.1. Строение и свойства соединений V

1.2.2. Синтез соединений ряда АкУ1ЮбкпН

1.3. Аналитический аспект исследования гетерогенных равновесий V0i в водных растворах
1.3.1. Методы определения малых количеств уранаУ1 в
водных растворах
1.3.2. Методы определения малых количеств ванадияУ в водных растворах
1.3.3. Методы определения малых количеств щелочных, щелочноземельных и Зс1переходных элементов в
водных растворах
ГЛАВА 2 Экспериментальная часть
2.1. Используемые реактивы
2.2. Приборы и оборудование
2.3. Методы синтеза уранованадатов щелочных, щелочноземельных и ЗсГпереходных элементов
2.3.1. Синтез методом высокотемпературной твердофазной реакции
2.3.2. Метод гидротермального синтеза 2.4.Определение состава и фазовой индивидуальности
соединений АкУикпН
2.4.1. Определение состава соединений
2.4.2. Определение фазовой индивидуальности соединений
2.5 . Определение растворимости соединений АкУиОбкпН
2.5.1. Методики определения уранаУ1 в водных растворах
2.5.2. Методики определения ванадияУ водных растворах
2.5.3. Методики определения щелочных и щелочноземельных элементов в водных растворах
2.5.4. Методики определения никеля, кобальта, меди в водных растворах
2.6. Математическая обработка экспериментальных результатов
ГЛАВА 3 Результаты и их обсуждение
3.1. Методы определения урана, ванадия и элементов Акв насыщенных водных растворах соединений АкУикпН
3.1.1. Определение урана
3.1.2. Определение ванадия
3.1.3. Определение элементов Ак
3.2.Исследование растворимости соединений АкУикпН
в водных растворах
3.2.1. Растворимость соединений АУиОбпНгО
А1 Н, Ка, К, ЯЬ, Сб, Т1
3.2.2. Растворимость соединений АпУи0б2пН
А Мб, Са, Бг, Ва, Со, 1, Си, РЬ
3.2.3. Влияние температуры на растворимость соединений ряда АкУикпН
3.3. Количественная физикохимическая модель для описания состояния системы уранованадат водный раствор
3.3.1. Математическое моделирование ионных
равновесий уранаУ1, ванадияУ и элементов Акв водных растворах
3.3.2. Состояние уранаУ1 в водных растворах
3.3.3. Состояние ванадняУ в водных растворах
3.3.4. Состояние щелочноземельных и переходных элементов в водных растворах
3.3.5. Расчет констант растворения и термодинамических функций Гиббса образования соединений АУ1Ю6кпН
3.4. Моделирование процессов растворения соединений
АУиОпНгОв водных растворах
3.4.1. Методология расчета растворимости малорастворимых соединений
3.4.2. Моделирование состояния соединений АиОпНгО
А1 Н, Ка, К, ЛЬ, Сб, Т1 в водных растворах
3.4.3. Моделирование состояния соединений АПУ1Ю бЬпН
Ап Са Бг, Ва, Со, Ии Си, РЬ в водных растворах 0 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Уранованадаты в, р и Збэлементов распространенные объекты изучения в геохимии урана. Это определяет практическую значимость исследований. Предложенный в работе способ описания гетерогенной системы и полученные значения ПР дают возможность прогнозировать устойчивость соединений АкУиОб1СпН в природных условиях. Фотометрические методики, предложенные в работе, позволяют определять уранУ1 ПрО МО9 мольл, ванадийУ мольл, магнийИ мольл, кобальтИ мольл, никельИ мольл и медьИ 3 мольл в водных растворах при их совместном присутствии. Эти методики могут быть использованы как для анализа объектов окружающей среды, так н в учебных целях в спецкурсах по фотометрическим методам исследования веществ и методам концентрирования и подготовки пробы к анализу. Предложенный в работе расчетный метод определения функций Гиббса образования уранованадатов различных элементов рекомендуется к использованию наряду с калориметрическим. Реализация этого метода не требует специального оборудования. Величины ПР и функции Гиббса образования исследуемых соединений, рассчитанные на основании экспериментальных данных, могут быть включены в соответствующие справочники. Автор выносит на защиту достоверность полученного экспериментального материала, правильность его обработки, обоснованность интерпретации, а также установленные закономерности работы и сделанные на их основе обобщения и выводы. Апробация работы. Результаты экспериментальных исследований и расчетов опубликованы в б научных статьях в Журнале аналитической химии, Журнале общей химии, Радиохимии, и доложены на 4 научных конференциях, семинарах и совещаниях. Объем и структура работы. Диссертация содержит 8 страниц машинописного текста, включает рисунков, таблиц. Список цитированной литературы включает 5 наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов. Диссертационная работа выполнена на кафедре аналитической химии химического факультета Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Ряд исследований по синтезу соединений урана и изучению их строения выполнен на кафедре строения вещества химического факультета ННГУ при участии доцента Е. В. Сулейманова. Открытие урана Клапротом в конце XVIII столетия было рядовым и не предвещало какихлибо научных сенсаций и потрясений. Никто не мог предположить тогда, что человечеству потребуется 0 лет, и на основе этого открытия будет создано самое разрушительное ядерное оружие и самый мощный источник созидательной энергии ядерный реактор. Оба эти величайших открытия связаны с изучением радиоактивности урана, включая сам феномен радиоактивности, выделение из урана неизвестных ранее радия, полония, радона, актиния, открытия цепной и управляемой цепной ядерной реакции деления, получение трансурановых элементов. Вследствие радиоактивности, весьма заметной распространенности в природе, включения в технологические процессы ядерной энергетики уран относят к числу наиболее радиационно опасных элементов, определяющих вместе в радоном более половины эффективной дозы облучения человека. Длительное использование урана в атомной энергетике привело к извлечению из земных недр миллионов тонн радиоактивных руд н накоплению большого количества радиоактивных отходов. В связи с этим необходим тщательный контроль за поступлением радионуклидов в биосферу и уровнем их содержания в районах действующих промышленных предприятий, регионах и континентах Земли. Для решения этой проблемы в последнее время большое практическое значение приобретает проведение комплексных научных исследований, направленных на прогнозирование миграции урана техногенного характера в окружающей среде. Одной из многочисленных форм связывания урана в природе являются соединения с общей формулой АкУиОбкПН, где Ак Б, р и 3элементы. Уранованадаты табл. Среди них одни встречаются в рудных образованиях, другие могут быть получены только искусственным путем. Однако и те, и другие обладают малой растворимостью в воде и могут образовываться при попадании различных урансодержащих отходов в окружающую среду.