Термодинамика соединений ряда A II (B v UO6 )2 . nH2 O(A ii-Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, B v-P, As) и процессов с их участием

• Автор: Егорова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 113 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Обзор литературы

1.1. Минералы ряда АПВУи0б2пН

1.2. Синтез соединений АиВУиОб2пН

1.3. Строение соединение А,1ВУи2пН

1.4. Физикохимические свойства соединений А,ВУи0б2пН ГЛАВА II Экспериментальная часть

II. 1. Используемые реактивы

.2. Синтез соединений АпВУи0б2 пН

.2.1. Метод ионного обмена

Н.2.2. Метод осаждения из раствора

.3. Оборудование и методы исследования
Н.3.1 .Рентгенофазовый анализ
И.3.2. Калориметрическое определение тепломкости при низких температурах
.3.3. Калориметрическое определение энтальпий химических реакций
.3.4. Определение констант ионного обмена
.3.5. Изучение растворимости соединений АВУи0б2,пН
.3.6. Определение уранаУГ в водных растворах
.3.7. Определение фосфораУ и мышьякаУ в водных растворах
.3.8. Определение 34бпереходных металлов в водных растворах Глава III. Результаты и обсуждение
III. 1.Калориметрическое исследование соединений АпВУи2пН
II 1.1 Л. Энтальпии образования соединений АиВУиОб2
III. 1.2. Энтальпии образования соединений А В и0бгпН
1.1.3. Калориметрическое определение низкотемпературной теплоемкости уранофосфатов и ураноарсенатов никеля и меди
III. 1.4. Расчет 8, 8, 8 соединений IIv2
III.2. Определение стандартных функций Гиббса образования соединений IIv2 методами исследования гетерогенных равновесий
III.2.1. Изучение гетерогенных равновесий в системах А раствор в Н,
ж иВуи4НкУ
1.2.2. Изучение гетерогенных равновесий в системах мАВуи2 пНк НС1 раствор в Н,ж
Ш.З. Термодинамика процессов с участием соединений АпВч и0б2пН
III.3.1. Термодинамика синтеза соединений АВхи2 пН
Ш.З.2. Термодинамика дегидратации соединений АПВ иОб2пН
1.3.3. Термодинамика растворения соединений АВчи2,пН
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРЦИИ
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Представленное в работе термодинамическое описание соединений А1Вчи0б2пН А Мп, Ре, Со, 1, Си, 7п, Сс1 В4 Р, Аб дает возможность прогнозировать поведение данных систем в технологических процессах переработки уранового сырья и природных условиях. Развитый в работе метод определения функций Гиббса образования соединений АпВхи0б2,пН, основанный на изучении гетерогенных равновесий, рекомендуется к применению наряду с калориметрическими методами. Апробация работы и публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в Журнале аналитической химии, Журнале общей химии и журнале Радиохимия. Результаты доложены на 4 научных конференциях, семинарах. Работа выполнена на кафедре химии твердого тела Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Измерения теплоемкости соединений проведены совместно с сотрудниками кафедры физической химии ННГУ. Широкое использование урана в ядерной энергетике привело к накоплению большого количества радиоактивных отходов. Проблема консервации и хранения непригодных для дальнейшего использования радионуклидов приобретает все более острый характер. При решении этой проблемы в последнее время большое практическое значение приобретет проведение комплексных научных исследований, направленных, в частности, на прогнозирование миграции в окружающей среде урана техногенного происхождения. Рассматриваемые в данной диссертационной работе соединения с общей формулой АкВикпН являются одной из распространенных форм связывания урана в природе. Поэтому их исследованию было посвящено достаточно большое число публикаций, обзоров и диссертационных работ 13, 7, 8, , , , , , , , , , , , , , . Следует отметить, что к началу настоящей диссертационной работы были выполнены комплексные исследования представителей указанного ряда, в которых в качестве низкозарядного катиона выступают щелочные, щелочноземельные и редкоземельные металлы Вх Р, Аб. Были изучены условия их образования, исследовано строение и физикохимические свойства, а также определены термодинамические характеристики. Для производных Мп, Бе, Со, 1, Си, 2п, Сс1, рассматриваемых в данной работе, вопросы синтеза, строения и физикохимических свойств были рассмотрены в сообщениях , , , , , , и др. Термодинамические свойства данных соединений фактически не изучались. Однако, их использование в практических целях, моделирование их поведения в окружающей среде не может быть проведено без знания данных величин. АпВУи0б2пН и составило основную экспериментальную задачу нашего исследования. Рассмотрим более детально информацию, имевшуюся в литературе о соединениях ряда АиВчи0б2пН А Мп, Ре, Со, 1, Си, Ъп Сс1 Ву Р, Аэ. Соединения с общей формулой АпВчи0б2пН встречаются в природе в виде минералов, указанных в табл. Присутствие метатобернига 258 в горных образованиях i i, наряду со значительными количествами i ЗРЬ08и0з4Н, а также сульфидных минералов i 54, ii i4, i 2, пирита 2, автор работы объясняет миграцией уранилиона на значительные расстояния от первоначальных рудных образований. Работы Валенты, датированные и годами содержат подробное описание минералов цейнерита СиА5иОб2Н, метацейнерита СиАЮб28Н, метакиркхеймерита СоА8и258Ы, месторождение которых находится в Германии , . РеАз2 Н и других арсенатов железа. Образование мегакахлерита происходит при взаимодействие Ре с и и сидеритом РеСОз. В методе ионного обмена в качестве ионнообменных матриц используют уранофосфорную ураномышьяковую кислоту, которую обрабатывают солями соответствующих элементов 7. В работе для оптимизации процесса вхождения катиона двухвалентного элемента, было предложено включать промежуточную стадию синтеза получение бутиламмоний уранофосфорной ураномышьяковой матрицы. А2 С4Н9МНз и Р0. Однако, предварительное замещение протона на ион С4Н9МН3 в уранофосфорной ураномышьяковой матрице делает синтез многостадийным и трудоемким. В работе 7 для получения производных Мп, Бе, Со, предложено использовать метод ионного обмена реакция 2, а производные Си, , Сб получать осаждением из раствора реакция 3, что позволяет синтезировать образцы с высокой степенью кристалличности.