Сорбционно-химическое поведение микроколичеств стронция в условиях образования коллоидных фаз

• Автор: Ильвес, Галина Николаевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 139 с.

Оглавление.
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1 .Основные представления о природе и формировании
СЛЕДОВЫХ КОЛЛОИДОВ
1.2. Истинные коллоиды
1.3. Зависимость адсорбции от концентрации следового элемента
1.4. Влияние массы коллектора. Изучение адсорбции в системах с переменной массой
1 .-5. Изучение адсорбции как функции от pH
1.6. Формы нахождения и методы определения стронция-90 в природных объект ах
Глава2. Моделирование сорбционного поведения микгокомпонента в условиях образования и старения его коллоидных форм в растворе
2.1. Формулировка физико-химической модам сорбции истинного следового коллоида (СИСК) с учетом процессов старения твердой фазы (на примере ГИДРОЛИТИЧЕСКИХ равновесий)
2.2. Анализ проблемы соотношения сорбционных и коллоид ных свойств микрокомпонента в рамках модели СИСК
2.3. Выводы
Глава 3. Экспериментальная проверка положений теории сорбции радиоколлоидов
3.1. Исследование сорбционных свойств продуктов восстановления твердого раствора КМ1М04-В а804 по отношению к микроколичествам стронция
3.2. Ионообменная сорбция микрокомпонента сильнокислотным катионитом в присутствии следового коллоида сорбционного типа. Экспериментальная проверка модели в системе Ку-2(МА)-8вС1.2-Мх02-хН2(Х81г)-КАС[,
3.3. Выводы
Глава 4. Роль неорганических анионов поверхностных пресных вод в формировании ионноколлоидного состояния и реакционной способности микроколичеств СТРОНЦИЯ
4.1. Влияние концентрации сульфат-ионов па физико-химическое состояние ионов стронция
4.2. Состояние ионов стронция в условиях комплексообразования с НС,СЦ и СОз2' ионами
4.3. Выводы
Выводы по работе
Основные результаты изложены в следующих публикациях:
Литература

Введение,
Актуальность проблемы.
Развитие химической технологии обусловливает возрастание интереса к сорбционным процессам. Получение особочистых веществ, электрохимические и химические методы получения тонкослойных покрытий, приготовление препаратов радиоактивных и стабильных изотопов, дезактивация технологических и природных растворов - примеры проблем, при решении которых знание сорбционных закономерностей является необходимым.
Совершенствование сорбционных методов концентрирования радиоактивных элементов имеет важное значение и для всестороннего и объективного радиоаналитического контроля и организации технологических циклов производства, использования и захоронения делящихся материалов, в создании простых и надежных способов дезактивации водных сред от радионуклидов.
Одним из важных химических аспектов технологии радиоактивных веществ является проблема физико-химического моделирования поведения следовых количеств радиоэлементов в сложных гетерогенных системах, где возможны процессы формирования как ионномолекулярных, так и трудно удаляемых коллоидных форм состояния радиоэлемента. Значимость явлений межфазного распределения в растворах возрастает с уменьшением концентрации сорбируемого вещества (сорбата). Так, в области микроконпентраций распределение вещества между твердой фазой (сорбентом) и раствором может являться как основой для его целенаправленного концентрирования, так и причиной потерь части сорбата-микрокомпонента. При этом решающее влияние на сорбционное поведение микрокомпонентов оказывает их физикохимическое состояние в растворе и взаимное превращение их ионных

молекулярных, полимерных и коллоиднодисрееных форм. Количественное описание сорбционного поведения неоднородного сорбата, представленного коллоидными формами труднорастворимых соединений, является одной из центральных проблем прикладной радиохимии, поскольку микрогетерогенность является общим свойством любых реальных водных растворов, а гидролитические свойства воды и присутствие посторонних анионов способствуют самопроизвольному выделению микрокомпонентов в виде труднорастворимых соединений.
Требуют дальнейшего развития методы термодинамического и кинетического моделирования процессов ионообменной сорбции микроколичеств элементов в условиях, термодинамически вероятных для возникновения в растворе коллоидной фазы (или нескольких фаз) стехиометрического труднорастворимого соединения, - например, сульфатов, карбонатов, гидроксидов или основных солей. Литературные данные об устойчивости комплексов и ионных ассоциатов микрокомпонентов с анионами-осадителями носят противоречивый характер или вовсе отсутствуют.
Цель работы.
1. Исследование методами численного и экспериментального моделирования на основе аквакислотной модели изотерм ионного обмена микрокомпонента в области образования, физико-химического старения и разрушения следовых истинных коллоидов, выявление возможных причин возникновения острых максимумов на наблюдаемых изотермах сорбции.
2. Экспериментальная проверка модели сорбционного поведения микрокомпонента, находящегося в исходной жидкой фазе в двух физико-химических формах - ионной и форме сорбционного коллоида.
3. Проведение комплекса экспериментальных и теоретических исследований химических равновесий в водных растворах в присутствии

При расчете полученных результатов по методу Шуберта можно пользоваться линейной формой изотермы обмена:
-=а = const, (1.12)

где g - количество милиэквивалентов ионов М, См - концентрация ионов М в равновесном растворе.
Это уравнение получается из ЗДМ при условии См — const. Между микрокомпонентом М и лигандом А в растворе имеется равновесие:
М + и А = MAjl (1.13)
к(1.14) [МЛ]
где К„ - константа нестойкости комплекса МАЦ.
Для установления величины К„ по методу Шуберта производится определение концентрации лиганда А в растворе, определение равновесного коэффициента распределения исследуемого элемента в присутствии лиганда и в его отсутствие:
Kd=
[М+[МЛ
Следовательно, величина [MA,,] может быть выражена следующим образом:
[МАц] = — - [М] = Мм..Мм. (1.16)
Kd Kd а
и величина Кн: Кн = ——— (1.17)
ajKd-1 v
или в логарифмической форме
lg(-l) = -№ + «lg[A]. (1.18)
При графическом построении зависимости lg{alKâ - 1) от lg[A] получается прямая линия. Тангенс угла наклона этой прямой дает величину п (число групп лиганда, входящих в комплекс), а отрезок, который отсека-