Исследование превращений, идентификация, разработка и внедрение методик определения органических соединений, используемых и образующихся при производстве микросферического ядерного топлива

• Автор: Репина, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Озерск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

I ИСПОЛЬЗОВАНИЕ 1 У1ИЧСКИХ ВЕШНСШ В ЮИЗВОДСВЕМОХХЯШИВАметодом

внутреннего гмиговлия.

1 2 Методы АНАЛИЗА МОЧЕВИНЫ

1.3 Использование ОРГАНИЧЕСКИХ веществ и производстве ядерно о топлива методом

ВНЕШНЕГО ПОИРОВАНИЯ и осаждения в присутствии ЛВ

1.4 Свойства п да

Свойства ПАК.

1.6 МТ ОДЫ АНАЛИЗА ПАА.

1 6 I Электрохимические методы
I 6 2 Оптические методы.
1.6.3 Хроматографические метода.
1 6.4 Химические методы 2Х
1 6.5 Прочие методы.
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2 I Определение органических соединений, используемых и образующихся при производстве
М0ХТО ШИВА МЕТОДОМ ВНУТРЕННЕГО ГЕЛИРОВАНИЯ.
2.1.1 Рачрнчткаметодики определения сноПодной мочешкь в присутствии нитритиоион.
2.1.2 РюраСчпка методики определения оГщеп еодержашя мочевины нсмвисимо от форм ее
сущсонотшия
2 1 3 РнраСхткамемиски определения мочемшы в присутствии ионов металлов . .
2 1 4 РфГчтк метлики определения форма ьдегида н технологических растворахнезависимо от форм
его существования
2.2 РЛТРАЮТКА IV РГИД1 ГРИЧЕСКИ.Ч МЕТОДИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАА В ТЕХ0Л И ЧЕСКИ X РАСТВОРАХ
ПРОИЗВОДСТВА ЯДЕРН ИО ГОПЛИВА МЕТОДАМИ ВНЕШНЕГО ГЕЛИРОВАНИЯ И ОСАЖДЕНИЯ В ПРИСУТСТВИИ ПАВ
2.2.1 И лчеиис влияния природы кислоты и высазивамисго агент на образование сутки лш при
гурОидимотричееком опродслешш ПАА .
2.2.2 Иос.сМоиаие влияния природы окислителя на образование суспензии при турбидиметричеекпи
определении АЛ
2.3 ИССЛЕДОВ МН ГАС РЕДЕЛ ЕЛ И Я ВЕЩЕСТВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ М0ХТОШИВА МЕТОДОМ ВН I О
1 ЕЛИРОВАНИЯ
2 4 ИдгнтификЧХЯ ПРОДУКТОВ РАЗЛОЖЕНИЯ ПААП I
3 ОБСУЖДЕН И Е РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Исследование поведения мочевины, уротропина и продуктов их превращений при
ПРОИЗВОДЯСТВЕ МОХТОПЛИВА МЕТОДОМ ВНУТРЕННЕГО I ЕДИРОНАНИЯ
3.1.1 Иселедонанке кинетики образования МФС и гидролиза ГМТА. П
3 1.2 Изучение распределения органических веществ в производстве МОХтоплива .методом внутреннего
геллрования.
3.2 Влияние кислотности солевого состава растворов на формирование суспензии ПАА
3 3 Влияние ионов мет и лов ил определение ПАА ту гбиднуштрнческими методами
3.4 РАСПРЕДЕЛИ III И ПРЕРЛЦ1 ИИЯ ВЕЩЕСТВ. ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОХТОПЛИВА
МЕТОДОМ ВНЕШНЕГО ГЕЛИРОВЛНИЯ И ОС АЖДЕНИЯ В ПРИСУТСТВИИ ПАВ
В Ы ВОД Ы.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Одним из этапов этого метода является добавление к кислому раствору солей металлов уротропина ГМГА, при разрушении которого выделяются ионы аммония, осаждающие гель гидроксидов металлов. Схема производства микросфер оксидов металлов методом внутреннего гелирования представлена на рисунке 1. Рисунок 1 Принципиальная технологическая схема производства микросфер методом внутреннего гелироашшн
Авторы работ 3,4 применили метод внутреннего гелирования для производства урановых микросфер с целью максимально приспособить данные технологии для производства керамического топлива для ядерных реакторов. Для комплексообразования урана они использовали мочевину и уротропин. Были отработаны и оптимизированы технологические параметры для получения стандартных и однородных микросфер. В связи с увеличивающимися потребностями в топливе для ядерных реакторов на ПО МАЯК была начата разработка технологии получения смешанного ядерного топлива методом внутреннего гелирования на установке Жемчуг, методом осаждения в присутствии ПАВ на установке Гранат. Несмотря на то, что мочевина является одним из первых органических соединений, выделенных в чистом виде более 0 лет назад, методики ее определения постоянно совершенствуются вплоть до настоящего времени. Первая группа методики, согласно которым мочевину предварительно разрушают уравнения 1,2 и ее содержание оценивают но выделившемуся азоту метод Кьельдаля или С, который абсорбируют и избыток основания оттитровывают. СОХН22 ЗХаОС С . В качестве разрушающего агента может быть использована серная кислота метод Кьельдаля в присутствии катализаторовСи . О 7. В лом случае мочевина разлагается до аммиака и происходит частичная нейтрализация серной кислоты вследствие его выделения. Таким образом, при использовании серной кислоты известной концентрации содержание мочевины в растворе может быть определено по уменьшению концентрации Ь после разрушения СОМН2. Однако, рассмотренные выше методы не могут быть использованы для решения поставленной задачи, поскольку, как уже отмечалось, наряду с мочевиной реальные растворы содержат уротропин и продукты его разложения, которые могут взаимодействовать с реагентами, используемыми для разложения мочевины. Следует отметить, что к первой группе могут быть отнесены методы, связанные с расщеплением мочевины с помощью фермента уреазы с последующей идентификацией образующегося МН4 , например, потенциометрическим титрованием 8,9. Этот метод используется в основном при определении мочевины в биоло ических жидкостях. В данном конкретном случае возможност и этого метода неизвестны, поскольку поведение ферментов в реальных технологических растворах не изучено. Второй большой группой методов определения мочевины являются методы, согласно которым содержание мочевины в растворе оценивают по обра
зовамию окрашенных продуктов бумажная хроматография, спектрофотометрия или осадков весовое определение. В работах применяли реакцию диацетилмочевина, приводящую к образованию красного соединения, для количественной оценки содержания мочевины в биологических объектах хроматографией на бумаге. Известны колориметрический и весовой методы определения мочевины, основанные на образовании диксантилмочевины при ее взаимодействии с ксантилгидролом в метиловом спирте . Методики не отличаются избирательностью. Более универсальный спектрофотометрический метод, основанный на индофенольной реакции мочевины с гипохлоритом натрия и фенолом, приводящий к образованию желтою продукта с максимумом абсорбции при 4 нм, применяли для анализа природных вод. Очевидно, что данный метод, несмотря на его простоту, непригоден для анализа технологических растворов сложного химического состава. Мочевина взаимодействует с ДДБ с образованием окрашенного соединения, и эта реакция положена в основу количественного метода определения мочевины. При использовании ДДБ в качестве реагента появление окраски обусловлено образованием оснований Шиффа по уравнению 3. В работе исследована возможность применения ДДБ для спектрофотометрического определения мочевины в растворах, содержащих гидразин и ионы аммония.